膜制氮机的介绍.doc

让我拿什么去爱你
——瑞气膜分离制氮机
工作原理
膜制氮机是一种新型空分设备,该设备以空气为原料,中空纤维膜为分离器,利用氧和氮在膜中相对渗透速率不同的特性,在常温高压下工作,得到连续、稳定的氮气。
当两种或两种以上的气体混合物通过高分子膜时,由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数的差异,导致不同气体在膜中相对渗透速率之不同。根据这一特性,可获各种气体气体分为“快气”和“慢气”。当混合气体在驱动力--膜两侧压力差作用下,渗透速率相对快的气体如水、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等过膜后,在膜的渗透侧被富集,而渗透速率相对较慢的气体,如甲烷、氮气、一氧化碳和氩气等气体则被膜滞留在膜的滞留侧被富集,从而达到混合气体分离之目的。
二、设备组成
瑞气膜制氮机由以下几部分组成:压强空气气源(空压机)、压缩空气净化组件、气体加热装置、中空纤维膜组、氮气检测系统,简要流程示意图如下
Air
不合格氮气
合格氮气
流量计
空气净化装置
膜分离组
气体加热器
空压机
氮气检测装置
环境空气经压缩净化,除去油、水、灰尘后,经加热器加热至约40℃时进入膜分离器进行分离。首先,压缩空气中的氧气、二氧化碳以及少量水汽回快速渗透过膜壁,并通过膜组压力箱侧面的排气孔在大气压条件下排出;而空气中的氮气渗透过膜壁的速度较慢,它沿着纤维孔流动并在压力箱末端的产品气集气管出流出。经流量计,由氮气分析仪检测氮气纯度,检验合格后送至用气点。
特点优势
自动化程度高
采用PLC+人机界面控制方式,整个系统的流程图、运行状态及氮气纯度、流量、压力、温度等指标直观显示在液晶屏上;氮气纯度、流量、压力等指标可远传用户中心控制室,实现对设备的远程监控;氮气监测系统在线检验氮气纯度,如发现氮气纯度低于设定值,会将不合氮气排空,以免不合格氮气进入用气点。
系统弹性大、适应性强
氮气纯度可从90%~%调节;操作压力适应范围广6bar~25bar ;环境温度适应性强-40℃~+50℃
3. 氮气生产运行成本最低,定量氮气消耗空气最少,从而降低运行成本
膜制氮机的核心是中空纤维膜分离器,瑞气公司选用的是美国捷能(GENERON)高性能空气分离膜,它首先于1985年由DOW化学工业公司实现商业化,从那以来GENERON膜即成为市场上最高效、高纯度和成效比最低的现场制气空气分离膜。这一传统延续到今天GENERON成为IGS系统的一员。GENERON空气分离系统的核心是每一根内装有数千英里长的中空纤维膜的膜件,每一根纤维均比头发丝还细。GENERON膜使用的聚合物材料是从数千种其它聚合物材料中挑选出来的,它具有高效地将氧从氮中分离出来的固有的膜特性。
GENERON空气分离系统被公认为是效率最高的膜分离系统,主要是因为GENERON膜对氧和氮的高“选择性”,所谓选择性就是指氧气与氮气通过膜壁的渗透速率。在氧气和氮气流经时,和其它膜相比,GENERON膜对氧气的选择性远大于氮气,因此当从空气中分离出氧气时只
有很少的氮气损失。这就使得GENERON 系统与其它膜系统相比可使用较小的压缩机,从而降了低运行成本。
4. 增容容易,重量轻,易运输,结构紧凑
用户可根据实际需要灵活组合膜组,也可在用气量较少时关闭其中部分膜组。
5. 寿命长,运行可靠