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膜分离制氮工艺分享

作者:1发表时间:2020-08-01 14:58

  由于氧、氮在工业生产和科学技术发展中有重要的作用,目前工业制取氮气目前主要有三种方法:深冷空分、变压吸附(PSA)制氮、膜分离制氮。今天我们分享的是膜分离制氮,一起来看看吧。

  膜分离制氮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。膜组是利用选择渗透原理来生产氮气。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,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,能使气体从一端到另一端。然后将这束膜丝装入合适的外套,其可以保护膜丝及使气体通畅地从进气口到出气口。

  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。

  深冷空分制氮因工艺复杂,设备占地面积大,基建费用较高,设备一次性投资较多,运行成本较高,产气慢,安装要求高、周期较长等因素,深冷制氮只适用于大规模工业制氮。而变压吸附制氮和膜分离制氮,诸多因素正好与深冷空分制氮相反,多应用于中、小规模的工业制氮。

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