原料氣經(jīng)過預處理達到膜的進氣要求,進入膜分離器,膜分離器芯部是由數(shù)以萬計的中空纖維管組成。原料氣進入膜分離器后,沿纖維束外表面流動,氣體接觸到中空纖維膜時便進行滲透、溶解、擴散、解析過程,由于中空纖維膜對各種氣體的選擇性不同,從而達到分離的目的。如:氫氣在膜表面滲透速率是甲烷、氮氣及氬氣等的幾十倍,氫氣以較快的速率透過中空纖維膜,進入每根中空纖維管內,在纖維芯側得到富氫產(chǎn)品,稱為滲透氣,經(jīng)匯集后從滲透氣出口排出,擴散速率較慢的組分則滯留在原料側,稱為非滲透氣或尾氣,從膜分離器尾氣出口排出。
該制氫方式特別適用于原料清潔、壓力較高、混合氣中分子直徑、物質極性差別大的氣體分離,如:合成氨放空氣、甲醇馳放氣、氨罐馳放氣、閃蒸汽、脫碳氣等行業(yè)。膜分離提氫裝置也可以和PSA裝置組合使用以滿足更高要求用戶的提氫解決方案。
膜分離是20世紀60年代后迅速崛起的一門分離新技術。膜分離技術由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能,又有高效、節(jié)能、無污染、無相變、設備簡單、易于控制、分子級過濾及過濾過程簡單等特征,自問世以來,頗受科學界關注,已成為當前3種主要氣體分離技術(PSA分離、深冷分離、膜分離)之一。
技術特點:
1.沒有可動部件,運行穩(wěn)定可靠,運行成本低,維護費用低
2.膜芯件使用壽命長,通??蛇_十年以上
3.工藝結構簡單,占地面積小
4.有效組分回收率高, 分離效率優(yōu)異,節(jié)能降耗
5.可以在較高壓力下運行,原料氣壓力損失小,避免低壓下凈化導致的壓力損失
6.整套裝置投資少、易拆裝、無易損件、控制簡便及組合性強易于擴建
技術指標:
產(chǎn)品氫氣量:200~20000Nm3/h
工作壓力:1.0~10.0MPa
產(chǎn)品氣純度:90%~99.5% (根據(jù)原料氣情況而定)
氫氣提取率:≥90%
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