MEM分离技术原理
中空纤维膜对某些气体组份具有选择性渗透和扩散的特性,以达到气体分离和纯化的目的。中空纤维膜分离制氮的膜组是一个圆筒状的高分子材料制成的中空纤维膜束,每束纤维膜束包含上百万根中空纤维,以提供最大限度的分离面积。每根纤维直径约几十微米,就象人的头发丝一样细。压缩空气由纤维束的一端进入,气体分子在压力作用下,首先在膜的高压侧接触,然后是吸附、溶解、扩散、脱溶、逸出。每种气体都具有不同的渗透速率。氧、二氧化碳,水蒸汽等渗透速率较“快”,由高压内侧纤维壁向低压外侧渗出,由膜组件一侧的开口排出;渗透速率小的“慢气” ——氮气被富集在高压内侧,由膜组件的另一端排出,从而实现了氧氮分离。
工艺流程介绍
空气压缩及净化
为了达到一定压力下渗透分离的目的,作为原料气体的空气需进行压缩,同时为了保证系统性能及膜的使用寿命,需要将压缩空气中的有害物质:油、水、粉尘等通过冷冻、吸附以及过滤的方式除去,最终达到粉尘≦0.01um,含油≦0.003mg/m3,露点≦-40℃。
氧氮分离
环境空气经压缩净化,除去油、水、灰尘后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会快速渗透过膜壁,并通过膜件外壳侧面的排放孔排入大气;而压缩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膜件外壳末端的出气口富集,产生最高99.9%纯度氮气。