膜分离制氮原理:
膜分离气体技术是利用有些金属膜或有机膜对某些气体组分具有选择性渗透和扩散的特性,以达到气体分离和纯化的目的。 环境空气经压缩净化,除去油、水、灰尘后,进入膜分离器进行分离。首先,压缩空气中的氧气、二氧化碳以及少量水汽会快速的渗透过膜壁,并通过膜组压力箱侧面的排气孔在大气压条件下排出;而空气中的氮气渗透过膜壁的速度较慢,它沿着纤维孔流动并在压力箱末端的产品气集气管处流出,最后进入产品氮气缓冲罐。
复合膜结构如图所示:
PRISM膜分离器突出特点:
l 复合膜;适用于高温、高寒、高风沙等油田工作现场。
l 采用干湿法纺丝,不怕水;
l 耐油性设计指标为20ppm;
l 膜丝内径为,尘埃通过性好;
l 工作压力:1.8~2.4Mpa;
l 工作温度:5~;
l 分离效率:48~53%;
l 年衰减率:≤1.2%;
l 可以稳定工作十年
PRISM膜的优点:
1)材质:
PRISM膜的气体分离层材料为聚砜,膜丝涂层保护层为硅橡胶,有效避免油和空气污染物与膜直接接触,在高温高压下不变形. 可以稳定工作十年。
2) 温度指标:
PRISM膜的工作温度范围: 5~
均质膜的工作温度范围: 30~
注:膜在超出温度范围工作时,膜在高温下变软老化或发生高分子材料溶化。
3) 耐水性指标
PRISM膜采用干湿法纺丝,不怕水,就算泡在水中也不会吸水膨胀,压缩空气露点温度可高达,如果膜丝进水还可以从氮气端加压反吹出来。
均质膜等采用干法纺丝,使用中怕水,遇水会吸水膨胀,对膜造成不可修复的损害。空气湿度大时,膜材料遇水会水解,膜寿命会急剧缩短,压缩空气露点温度要求小于,故空气进入均质膜前必须配置体积很大的冷干机,脱水并降温。而PRISM膜原则上不需配冷干机,整套设备故障率极低,对膜前端空气净化要求低,不怕水,只要三级过滤即可,换滤芯操作非常简单,运行成本很低。
4) 耐油性指标
随着空压机使用时间的增加,螺杆和密封仓间隙加大,机内润滑油会随着压缩空气进入膜组,空压机发热时一般都有5~10PPM的含油量,所以PRISM膜的耐油性设计指标为20PPM,而均质膜的耐油性设计指标只有5PPM,一但超过这个指标,膜就会溶解造成无法修复的损坏更换膜组成本非常高,所以操作必须非常小心,严格检查活性碳过滤器除油效果。
5) 膜的通过性
PRISM膜的外径相当于鱼线丝,膜丝内经为,尘埃通过性好,并且PRISM膜采用平行开放式排列,尘埃和污染容易通过。
均质膜内径为,尘埃通过性不好,膜丝采用类似钢丝绳编织排列,尘埃和污垢更不容易通过,一旦发生阻塞,膜丝将无法修复,更换成本很高。