膜分离制氮装置

基本原理
膜组利用不对称中空纤维膜技术从压缩空气中分离和富集氮气,空气中含有78%的氮气、21%的氧气、0.9%的氩气和0.1%的其他成分。膜组是利用选择渗透原理来生产合格氮气。各种气体组分在膜中溶解和扩散,形成自身特有的渗透速率。氧气是快气,它很快溶解透过膜壁,此时氮气仍然沿纤维丝内腔流动,形成富氮气流。富氧气流或渗透气,以大气的压力从膜中渗透出来而放空。分离推动力就是气体各组分在膜内外腔之间所形成的分压差。
膜组件装有成千上万根膜丝,丝的两端用环氧树脂铸成管块即封头,切去封头使得丝内孔敞开,能使气体从一端流到另一端。然后将这束膜丝装入合适的封套中,它可以保护膜丝又能让气体通畅地从进气口流至出气口。
在膜分离器中,压缩空气沿中空纤维内腔流动。“快气”如氧气、碳氧化物、水气和少量的慢气,透过膜壁到丝外。它们在丝外以一个大气的压力富集,作为渗透气或废气,需排放到安全的地方。而大多数慢气和少量快气继续沿管程流动,到达膜组件的另一端,作为产品氮气而被利用。

(快气慢气图)
工艺流程
压缩空气经冷干机或吸干机干燥后,再经过滤器进行净化处理。经过净化后的空气由电加热器加热到设定的温度,最后进入膜分离器的中空纤维束中。在压力作用下,水蒸气和氧气快速从膜壁渗透出来,氮气渗透速率慢,从而被保留下来,在纯度控制系统的作用下,不合格氮气被放空,合格氮气供生产使用。
膜制氮机包含中空纤维膜组、空气过滤装置、空气加热系统、系统保护装置、流量纯度在线检测系统、控制及电器等装置组成,下面分别描述各个装置的功能。
1、中空纤维膜组:利用不对称中空纤维膜技术从压缩空气中分离和富集氮气。
2、空气过滤装置:除尽压缩空气中的油份,含油量达到0ppm,并除去0.01μm以上的固态和液态颗粒。
3、空气加热系统:膜组需要在一定的温度下工作,方具有适宜的产气率,因此在进气管路中设有能自动控温的空气电加热器。温度控制由热电阻来检测,温度控制输出是按PID进行自动调节。
4、系统保护装置:该装置主要是对膜组进行保护。例如,避免因高温损坏膜组。
5、纯度流量在线检测系统:氮气分析仪在线检测氮气中的氧含量,流量计在线计量氮气流量。

(工艺流程图)
本公司装置特点
1、配备我公司的专有技术的一体式高效过滤器,杜绝哪怕是0.01ppm w/w油污对膜组的损害,使膜组拥有超长的使用寿命,系统维护成本降至最低。
2、系统配备温度、压力保护系统,再加之设备内部独特的设计,使得运行稳定,氮气纯度波动小。
3、各项指标在线检测,确保送入后续设备的都是合格氮气。
4、系统配置精良,确保系统可靠运行。
5、控制系统配备触摸屏,设备运行情况一目了然。
产品规格
氮气流量:按客户要求定做
氮气纯度:90%~99.9%
装置形式:撬装式 厢式 集装箱式 固定式 移动式
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南通通扬吸附工程设备有限公司