CN2369748Y - 膜式混合气体组份脱除器 - Google Patents
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Abstract
膜式混合气体组份脱除器。其壳体内设置疏水性聚丙烯或聚乙烯中空纤维微孔膜;在壳体上装有混合气体进出口管嘴和吸收液的进出口管嘴。中空纤维微孔膜可采用片状组件或圆柱形结构,在吸收液管道上设有泵和吸收液贮存池,以补充消耗了的吸收液。这种装置,对混合气体组份具有高的选择性分离,特别对混合气体中酸性组份或碱性气体组份的脱除率可高达90～98%,并且在吸收液一侧还可得到有用的高纯产物。
Description
本实用新型属于从混合气体中分离组份的设备。
目前膜法分离混合气体组份的产品，已得到广泛应用。产品采用的膜材质一般都是致密膜，如聚酰亚胺、聚醚砜等。利用膜材质对气体溶解扩散机理，根据膜材料对气体的不同选择性实现混合气体组份的分离。
这种现有产品存在以下不足：1、膜两侧需较大压力差，使设备复杂，增加生产成本；2、致密膜材料对气体选择分离因子往往与气体透过速率成反比，即气体透过速率大，则分离因子小，因而限制了气体分离效率；3、致密膜材料对气体具有不同选择透过性，如气体改变了，就要选择不同的致密膜，给生产使用带来不便。
本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种在常压条件下使用的膜式混合气体组份脱除器，结构简单，使用方便，生产成本低廉，分离效率高。
为实现上述目的，采用技术方案如下：
膜式混合气体组份脱除器外壳内装有片状组件或圆柱形结构的疏水性聚丙稀或聚乙稀中空纤维微孔膜，外壳上设有混合气体进口管咀和分离组份后的剩余组份的出口管咀；以及相应吸收液体的进、出口管咀。
中空纤维微孔膜组件由极细纤维组成，每根纤维中空，其壁上分布有微孔，混合气体各组份充满中空纤维膜内外两侧，并可从纤维内侧透过膜壁微孔进入外侧；而由于中空纤维微孔膜的疏水性，吸收液不能从纤维外侧透过微孔进入内侧，吸收液只是充满中空纤维外侧间隙。对于不要求分离脱除的气体组份不与吸收液发生化学反应，因而在微孔两侧进出平衡；而要求从混合气体中分离脱除的组份，在透过膜壁微孔后立即与相应吸收液发生不可逆化学反应，使该组份在膜纤维内外两侧形成较大压力差，推动该组份气体从混合气体一侧源源不断进入膜纤维另一侧与吸收液进行连续地不可逆化学反应，实现从混合气体中分离组份的目的。本实用新型的实质性特点及进步：
1、利用聚丙烯或聚乙稀中空纤维微孔膜的微孔性和透气性，保证气体能以大的透过速率通过膜壁；
2、该技术以膜为界，气相、液相各行其道，两相流动、压力大小均可分别控制，环境压力采用常压，不需复杂的加压装置，结构简单，成本低廉，推广使用方便；
3、利用需分离的气体组份与吸收液的不可逆化学反应，造成微孔两侧气压差为推动力，能使该组份实现高的选择性分离，对混合气体中酸性组份或碱性气体组份的脱除率可高达90～98％之间，在吸收液一侧还可得到有用产物，其纯度高，可用于制备试剂级产品。
参照附图详细说明技术方案的实施方式：
附图为本实用新型一种实施方式的结构示意图。外壳2采用塑料ABS管，外壳内装有圆柱形的疏水性的中空纤维微孔膜，它由中空壁上有微孔的极细纤维3组成，膜两端用环氧树脂4粘合，疏水性中空纤维微孔膜材料采用聚丙烯或聚乙烯；外壳2上设混合气体(如氨铜洗再生气，由CO、NH3、H2、N2等组份组成)的进口管咀5和分离脱除组份后的出口管咀1，外壳上还装有吸收液(如硫酸)的进口管咀8和出口管咀6，管路上设有泵7和吸收液贮存池10，以补充供给吸收液。如附图中局部放大图P所示，各中空纤维3外的所有间隙都充满吸收液(硫酸)9，吸收液不能透过纤维壁上微孔进入纤维中孔；而混合气体组份CO、NH3、N2、H2从纤维中孔透过微孔可进入吸收液中，但只有要求分离脱除的组份NH3与吸收液硫酸能发生不可逆化学反应： ，并可源源不断产生硫胺溶液，经后处理可得到精制硫铵，剩余无NH3的其它如CO、H2、N2等组份经出口管咀1排出，实现了分离脱除NH3组份的目的。
另一种实施例是在聚丙烯中空纤维微孔膜中通入混合气体沼气或天然气，其中主要组份是CH4、H2S和CO2，要求分离脱除CO2和H2S组份。采用吸收液NaOH，因H2S与CO2和NaOH能发生不可逆化学反应，只有CH4不能发生化学反应，这样，就可分离脱除CO2和H2S组份，实现获得纯CH4的目的。
Claims (2)
1、膜式混合气体组份脱除器，其特征是在外壳内装有疏水性聚丙烯或聚乙烯中空纤维微孔膜，外壳上设置混合气体进出口管咀和吸收液的进出口管咀，混合气体充满中空纤维膜内外两侧，而吸收液充满中空纤维外侧间隙，吸收液能与混合气体中要分离的组份，发生不可逆化学反应。
2、根据权利要求1所述膜式混合气体组份脱除器，其特征是外壳(2)内装有圆柱形的中空纤维微孔膜(3)；外壳上设有混合气体的进口管咀(5)和分离脱除组份后的包含其余组份的混合气体的出口管咀(1)；外壳上还装有吸收液的进口管咀(8)和出口管咀(6)，管路上装有泵(7)和吸收液贮存池(10)。
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