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    案例名称

    膜分离(Membrane)提纯氢气技术

    膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、水处理、电子等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为目前气体分离三技术(变压吸附分离、深冷分离、膜分离)中重要的技术之一。
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    方案描述

    膜分离(Membrane)提纯氢气技术

    膜分离是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、水处理、电子等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为目前气体分离三技术(变压吸附分离、深冷分离、膜分离)中重要的技术之一。

    技术特点

    • 工艺结构简单,易于掌握,使用。

    • 没有可动部件,运行稳定可靠。

    • 占地面积小,投资省。

    • 有效组分回收率高。

    • 运行成本低。

    • 使用寿命长,维护费用低。

    工艺原理

    根据混合气体中各组分在压力的推动下透过膜的传递速率不同,从而达到分离的目的。对不同结构的膜,气体通过膜的传递扩散方式分为微孔扩散和溶解扩散。

    当两种或两种以上的气体混合物通过聚合物薄膜时,各气体组分在聚合物中溶解扩散系数的差异,导致其渗透通过膜壁的速率而不同,可将气体分为渗透气(对氢膜而言,如H2O、H2、He、CO2等)和非渗透气或尾气(如N2、CH4、CO及其它烃类等)。当混合气体在驱动力——两侧相应组分分压差的作用下,渗透速率相对较快的气体优先透过膜壁而在低压渗透侧被富集,而渗透速率相对较慢的气体则在高压滞留侧被富集,这样渗透气和非渗透气或尾气就被分开了。

    工艺流程简述(以甲醇驰放气回收氢为例)

    甲醇驰放气经过预处理达到膜的进气要求,进入膜分离器。原料气从上端侧面进入膜分离器,氢气以较快的速率透过纤维膜丝,在纤维芯侧得到富氢产品,称为渗透气;扩散速率较慢的组分则滞留在原料侧,称为非渗透气或尾气。

    主要性能指标

    装置规模:100~20000Nm3/h

    产品纯度:95~99.5%

    产品压力:~1.0MPa(G)

    产品温度:常温

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