粉碎设备 混合设备 分离设备 浓缩结晶设备 传质设备 干燥设备 反应设备 换热设备 制冷设备 空分设备 储存设备 锅炉|加热设备 包装机械 输送设备 化工实验室设备
杭州吉大空分设备有限公司
杭州吉大空分设备有限公司
膜分离原理、系统的工艺流程及性能指标1、膜分离原理通常一切气体均可以渗透通过高分子膜，其过程是气体分子首先被吸附并溶解于膜的高压侧表面，然后借助于浓度梯度在膜中扩散，最后从膜的低压侧解析出来，其结果是小分子和极性较强的分子（如水汽、氧气、二氧化碳等）的通过速度较快，在膜的渗透侧被富集
膜分离原理、系统的工艺流程及性能指标
1、膜分离原理
通常一切气体均可以渗透通过高分子膜，其过程是气体分子首先被吸附并溶解于膜的高压侧表面，然后借助于浓度梯度在膜中扩散，最后从膜的低压侧解析出来，其结果是小分子和极性较强的分子（如水汽、氧气、二氧化碳等）的通过速度较快，在膜的渗透侧被富集；而大分子和极性较弱的分子（如氮气、氩气等）的通过速度较慢，被滞留在膜的滞留侧被富集从而达到混合气体分离的目的。膜分离就是利用各种气体在高分子膜上的渗透速率的不同，来进行气体分离的，其分离推动力为气体在膜两侧的分压差，所以膜法气体分离没有相变、不需要再生，它具有设备简单、操作及维护费用低等优点。
一根膜分离器（组件）是由成千上万根中空纤维分离膜集装在一个外壳内，其结构类似于列管式换热器，它可以在最小的空间里提供的分离膜表面积，所以膜分离系统具有占地面积小、重量轻、分离效率高等优点。
2、制氮系统的工艺流程：
膜分离制氮装置的工艺过程示意简图如下：
生产过程概述：
空气经压缩机压缩、风冷后冷却器冷却以2.2MPa的压力进入气液分离器、精密过滤器、冷冻式干燥机除去压缩空气中的液体、油雾，再经过一级超精密过滤器和一级活性炭过滤器的过滤，脱除颗粒及油雾，可以将压缩空气中的含油量降低到0.01ppm以下、并可以过滤除去直径大于0.01mm的所有固体颗粒；并经过加热器升温，以不低于2.1MPa压力、空气温度不低于50℃进入膜分离器系统进行分离。压缩空气经膜分离后得到压力低于进气压力的氮气，氮气纯度达到95%（氮气的浓度可以达到99.9%），氮气的露点可以达到-40℃以下。
3、装置中各组成部件性能指标：
● 冷冻式干燥机
根据冷冻除湿原理，压缩空气在换热器中和制冷剂进行热交换，空气中的水分冷却后再次发生冷凝，从而将其中所含的大部分水蒸汽、油雾冷凝成液滴，由自动排水阀排出。
空气过滤器：
额定压力：2.4MPa
过滤压降：≤0.25psi
● 颗粒过滤器
装有1μm的滤芯，去除1 micron的粒子,包括凝聚的液体水和油,将油雾含量降至0.6mg/Nm3（21℃时）。过滤效率99.925%
● 油雾过滤器
装有0.01μm的滤芯，去除0.01 micron的粒子以及水雾和油雾，将油雾含量降至0.01mg/Nm3（21℃时）。过滤效率99.999%
● 活性炭过滤器
除掉气源中的重烃，使油蒸汽含量不超过0.003mg/Nm3（21℃时）。
压缩空气经过上述净化过滤处理后需达到如下要求：
● 油含量@21℃：＜0.01mg/Nm3；
● 固体颗粒去除精度：＜0.01μm；
空气过滤系统配置：
● 过滤器有差压就地显示和压差远程监视，自动报警、停机联锁装置。
● 电子定时排放阀，加电伴热
● 手动排放阀
4、膜分离制氮系统
设计条件：入膜组压力2.1 MPaG 入膜组温度 50℃
控制方式： 就地/自动控制（PID）
采用整体保温并加电伴热带，以保证膜系统在低温下正常、高效的工作。
数据来源：参见UBE NM-510HP膜组数据表
5、膜组装置的框架
采用包括支架在内的耐用钢结构装置。
备有地脚螺栓便于安装及校平。
全部采用不锈钢管及管件以提高系统的耐用性和耐腐蚀性，保证系统寿命。
所有电器均使用安装在钢性导管中的标准电缆连接。
表面保护：带环氧树脂底漆的聚氨酯涂层以满足油田工业环境。
6、控制系统
膜分离制氮设备采用PLC可编程控制器+触摸屏工作界面的自动控制系统，由采样监测、纯度控制、温度控制、流量检测及系统保护等装置组成。控制系统具有工作可靠、结构简单、维护方便的特点。
控制系统可以监控和记录的内容包括：系统启、停机；氮气纯度、压力、瞬时流量、累积流量、膜制氮系统运行参数、过滤器工况及报警；膜系统操作温度异常自动报警保护；氧含量超标报警与排放自动切换；流量和纯度在线参数监视和自动设定。
1）配备触摸屏，显示直观、简单，可显示流程、主要参数趋势图，具有报警记录等功能；
2）设有温度控制系统，保证膜管入口温度恒定。当温度超过设定值时，自动切断加热器，并关闭膜管入口气动阀，保护膜管；
3）设有安全联锁装置，当系统运转但无空气进入系统或空气压力小于一定值时，加热器自动关闭，保护膜组和加热器。
4）系统设置有空气切断阀，当系统发生故障时可自动切断空气进入膜组，停机保护。
5）入口空气阀可控制温度超标的压缩空气进入膜分离器，保护膜分离器不会受到污染和损坏。
6）纯度调节控制系统：
A、监控氧分析仪，确保产品氮气中氧含量实际显示。可测定氧含量范围0.1%~25%，精度可达到满刻度±0.2%。
B、设置有产品气纯度调节阀，使产品氮气纯度在95%～99.9%连续可调；
C、设置有自动排空阀，当产品气纯度超出设定值后可将不合格气体自动排向大气。
7）自动放空和背压装置：采用、的背压系统，确保膜分离制氮装置在高压工作条件下，氮气纯度与氮气流量的稳定一致，不会因氮气压力升高而产生纯度与流量的变化。
8）系统预留通讯接口，可以方面与用户的控制系统进行对接，方便对设备进行集中管理。
9）PLC 设有运行计时器，可提醒用户定时进行设备检查、更换过滤器滤芯等。
10）不合格氮气自动排放系统排放口装有消音器，朝向撬装箱体顶部。
11）过滤器具有自动排污功能。
12）监控系统软件具有灵活、易于学习和操作的特点，有良好的人-机界面。
13）监控系统具有数据采集、各单元之间数据传输、数据显示、机组流程图、实时趋势画面、历史数据存储与显示、数据上传、数据存取、报表打印、报警显示、氮气纯度调节、氮气流量控制等功能，并可实现紧急停车。提供操作帮助信息，与报警信号结合，提供操作指导信息，便于及时准确地处理故障。
您感兴趣的产品PRODUCTS YOU ARE INTERESTED IN
化工机械设备网 设计制作，未经允许翻录必究 .
请输入账号
请输入密码
请输验证码
