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1、气体膜分离技术应用简介1精馏吸收恒沸精馏L-L萃取吸附结晶离子交换膜分离色谱分离液膜超临界萃取成熟度应用广度2氧气-氮气的分离CompressedAirN2-enrichedairO2-enrichedairMembrane3海水脱盐HighpressureSeawaterPotablewaterConcentratedseawaterMembrane4膜分离与其他分离过程相比的优点：节能投资少易于安装、易于移动（撬装体）操作简单重量轻、占地少不需加入其他组分，无污染操作易于调节（无液泛、漏液、夹带等）5Classificationofmembrane/byshapeHollowfiber中
2、空纤维Tubular卷式Sheet平板6中空纤维膜分离器芯件78对称膜不对称膜910中空纤维膜断面断面放大照片1112膜分离的机理快气组分慢气组分推动力131415umARELATIVESIZEOFCOMMONMATERIAL过滤对象MOLECULARWEIGHT分子量0.001100.011000.110001.01041010510010001061071002005,00020,000150,000500,000Aqueoussalts中水盐份Metalions金属离子Sugars蔗糖FILTRATIONTECHNO-LOGY过滤方法Pyrogens热源Virus病毒Colloidal
3、silica胶体硅Albuminprotein白蛋白Bacteria细菌Carbonblack碳黑Paintpigment颜料色素Yeastcells酵母Milledflour面粉Beachsand海滩沙砾Pollens花粉RO反渗透Ultrafiltration超滤Microfiltration微滤Particlefiltration一般过滤THEFILTRATIONSPECTRUM过滤谱图NF纳滤16RO,NF,UF,MF171819可用？高增长低增长透析微滤超滤反渗透电渗析控制释放气体分离渗透汽化双极膜液膜膜反应器闸膜促进传递探索中发展中成熟中衰退销售额20气体膜分离的应用21在以下几
4、个方面已经有了大规模的应用：氢气的分离和回收空气分离酸性气体分离气体脱湿有机蒸汽回收22氢气的分离和回收合成氨尾气氢回收炼厂气氢回收甲醇尾气氢回收合成气调比23合成氨尾气氢回收24合成氨尾气氢回收根据统计结果，不但可增产氨3%～4%,而且使吨氨电耗下降了50度以上我国从80年代初,先后引进了14套膜分离装置。自1988年起,国产化的膜分离器,先后为国内外200多家百家化肥厂提供了膜分离合成氨尾气氢回收装置。国产化的意义重大，价格合理，得到国外更先进的技术。25炼厂气氢回收膜分离技术回收炼厂气中氢气的最大工业装置于1988年在英国伏利炼厂投产从加氢裂化装置排放气中回收氢气采用美国空气产品公司的
5、醋酸纤维素膜处理量为64900m3/h，回收率90%，氢浓度超过95%2627炼厂气氢回收2002年，中石化镇海炼油化工股份有限公司实现了炼厂气低压氢膜回收装置的第一次国产化。处理量为14000m3/h。氢回收率高于87%，氢浓度超过92%。金陵石化连续实施了三套炼厂气氢回收装置，处理量依次为2000m3/h，8000m3/h，10000m3/h。28镇海炼化裂化干气PSA解吸气氢气提浓装置29金陵石化脱硫干气氢回收装置30金陵石化重整还原氢提浓装置31甲醇尾气氢回收美国首先把膜分离技术用于从甲醇放空气中回收氢气，H2/CO一个以天然气为原料,年产30万t甲醇的厂家,放空气量为7500Nm3
6、/h,膜分离回收设备投用后,效益显著使甲醇增产2.5%;天然气费用节省23%.32合成气调比33合成气调比34气体膜分离的发展现状及优点在以下几个方面已经有了大规模的应用：氢气的分离和回收空气分离酸性气体分离脱湿有机蒸汽回收35空气分离(25-45%)36O2/N2分离37H20CO2O2AirNitrogen空气膜分离器富氧空气流空气人口氮气出口中空纤维丝Ar38不同技术制取富氧气体的最佳使用范围39膜法富氧与深冷、变压吸附法相比,具有设备简单、操作方便、安全、启动快、规模灵活、无环境污染等特点。当氧气质量分数在30%左右,规模小于15000m3/h时,膜法投资、维修及操作费用之和仅为深冷
7、法和变压吸附法的2/3到3/4,能耗比其他两种方法低30%以上,且规模越小,膜法越经济。40膜法富氧A/GTechnologyMembranesPSA安装设备投资($)288552花费（$/d）膜替换38—耗能86131耗资（CapitalCharges）105202折旧费（Depreciation）3363其它1827总共（$/d）280423总共（$/t）2842制取35%富氧空气的费用比较10t/d41
