不同结构中空纤维膜组件用于低压高湿空气除湿研究

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1、第33卷第6期膜科学与技术Vo1．33No．62013年12月MEMBRANESCIENCEANDTECHN0LoGYDec．2013不同结构中空纤维膜组件用于低压高湿空气除湿研究汤卫华，张琪，张龙龙，林碧亮，李军，吴文宏(中国船舶重工集团公司第七-j＼研究所，邯郸056027)摘要：采用3种不同结构的中空纤维膜组件用于低压高湿空气除湿，研究了进气压力、进气流量和吹扫气量对这3种不同结构膜组件除湿性能的影响．结果表明，具有吹扫气分配结构的膜组件具有更好的除湿性能，提高进气压力、减小进气量、提高吹扫气量都有利于提高膜组件的除湿性能．在0．03MPa进气压力、

2、5m。／h进气流量和3O吹扫比条件下，具有吹扫气分配结构的膜组件可将湿度为95的湿空气除湿到43．5．关键词：中空纤维膜；低压；空气；除湿；结构中图分类号：TQ028．8文献标志码：A文章编号：1O07—8924(2O13)06-0078—05空气湿度是一个与人们生活和生产有密切关系制在3O～60％，所以膜除湿装置在低压力条件下的重要环境参数，合适的湿度对人体舒适度、产品生运行便可满足要求，这不仅降低了膜丝的耐压性要产过程、产品质量和产品保存期都有重要意义_1]．目求及制备难度，同时也不再需要现场有高压气源或前常用的空气除湿方法有冷却法除湿、液体吸收剂使用

3、压缩机来升压．张琪[6介绍了一种基于低压膜除湿、固体吸附剂除湿、转轮法除湿等．这些传统的除湿方法的除湿装置，该除湿装置安装在室外，使用除湿方法虽然应用广泛，但是还存在一定的不足．例压力为0．03MPa，通过将制得的干燥气与室内空气如冷冻除湿法能耗较大；液体吸附剂存在吸湿剂的进行置换来维持室内的干燥环境，具有噪音小、成本腐蚀问题；固体干燥剂的再生过程复杂且会消耗大低、设备简单、绿色环保等优点．董军涛_7]对膜法在量的能量等_2]．因此，一些新型的除湿技术_2]逐渐引室内空调除湿领域的研究进展进行了介绍，认为该起人们的关注，其中膜法除湿由于具有操作连续简法优点

4、突出，应用前景良好．由于在低压力条件下使单、无干燥剂再生、无二次污染、能耗小、易维护等优用，膜组件的除湿深度一般不高，且需要使用尺寸相点，展现出了良好的应用前景_3]．膜法除湿主要是以对较大的除湿膜组件来保证除湿效率，合理的膜组膜两侧压力差为驱动力，利用水分子的优先透过件结构对于强化水汽传质，提高膜组件的除湿性能性l4]将水汽与其它气体进行分离，压力差越大，除湿就具有重要意义．美国珀美阿公司通过在膜组件干效果就越好．Permea公司E53成功推出了用于气体脱燥气出口端增加内吹扫孔来提高膜组件气体脱水的水的聚砜Cactus膜，大连化物所、长春应化所、日本效率

5、_8]，Praxair公司则通过在膜组件内设计多个同的宇部兴产等也开发出了商业化的膜法空气除湿系心筒状分离隔板来形成均匀分布的气体流场，从而统，这些大多针对于压缩气体的除湿，使用压力一般提高膜组件的除湿性能_9]．本文将以聚醚砜中空纤在0．5MPa以上．目前，膜除湿技术在室内除湿环维膜丝作为分离的膜材料，通过设计不同的膜组件境方面的应用逐渐引起了人们的关注_6J，该方法结构来进行低压高湿空气除湿实验，并考察膜组件属于低压力(≤0．05MPa)除湿，由于室内环境如仓结构、进气压力、进气量以及吹扫气量对中空纤维膜库、生产车间、图书馆、博物馆等通常湿度仅要求控组

6、件除湿性能的影响．收稿日期：2o12—11—02；修改稿收到日期：2013—05—09第一作者简介：汤卫华(1980一)，男，湖北襄阳市人，硕士，工程师，从事膜分离技术研究．E-mail：perictwh@126．COIn第6期汤卫华等：不同结构中空纤维膜组件用于低压高湿空气除湿研究·79·形式，包括高湿气进口，干燥气出口、吹扫气进口、吹1实验部分扫气出口；2膜组件则是在1膜组件的基础上增1．1材料和主要仪表加了3根内吹扫管，该内吹扫管可以使部分干燥气中空纤维膜丝，聚醚砜，内压式，表面孔径0．01再自动回流至中空纤维膜丝的外侧进行吹扫，将该m，膜丝内外径0

7、．6ram／1mm，最高耐压强度0．2部分吹扫气称为内吹扫气以示区别，美国珀美阿公MPa，分离系数ao／a(一156，aH。0一650，自司曾采用类似结构的膜组件用于气体脱水_8；3膜制；膜组件，壳体材质ABS，直径120mm，长800组件则是在1膜组件的基础上增加了吹扫气分配mm，采用环氧树脂胶离心封装，内封膜丝5000根，器，见图1(d)，该分配器由导气管、吹扫管和支架等组自制；HMT337型温湿度传感器，湿度精度±1成，吹扫管上均匀分布有大量吹扫孔，可以使吹扫气RH，温度精度4-0．2℃，VAISALA；VA4O／F／R型流均匀的分配至中空纤维膜丝外

8、侧进行吹扫，吹扫孔转子流量计，量程7m。／h，精度±1，KROHN