Инновации Качество Масштаб
  • Печать
  • Карта сайта
  • Казахский
+7 (495) 777-77-34
Горячая линия технической поддержки +7 (926) 444-77-34
Свернуть
Работа в Грасис

Мембранное разделение газов

Современная газоразделительная мембранаОсновой мембранной технологии разделения газов является мембрана, с помощью которой происходит разделение газов. Современная газоразделительная мембрана представляет собой отнюдь не плоскую пластину или пленку, а полое волокно.

Для технологий мембранного разделения газов применяется современная половолоконная мембрана, состоящая из пористого полимерного волокна с нанесенным на его внешнюю поверхность газоразделительным слоем. Пористое волокно имеет сложную асимметричную структуру, плотность полимера возрастает по мере приближения к внешней поверхности волокна. Применение пористых подложек с асимметричной структурой позволяет разделять газы при высоких давлениях (до 6,5 MПа).

Толщина газоразделительного слоя волокна не превышает 0,1 мкм, что обеспечивает высокую удельную проницаемость газов через полимерную мембрану. Существующий уровень развития технологии позволяет производить полимеры, которые обладают высокой селективностью при разделении различных газов, что, соответственно, обеспечивает высокую чистоту газообразных продуктов. Современный мембранный модуль, используемый для технологии мембранного разделения газов, состоит из сменного мембранного картриджа и корпуса. Плотность упаковки волокон в картридже достигает значений 3000—3500 квадратных метров волокна на один кубический метр картриджа, что позволяет минимизировать размеры газоразделительных установок.

Схематическое изображение газоразделительного картриджа

Распределение потоков в мембранном картридже

Корпус модуля имеет один патрубок для входа исходной смеси газов и два патрубка для выхода разделенных компонентов.

Разделение смеси с помощью мембранной технологии происходит за счет разницы парциальных давлений на внешней и внутренней поверхностях половолоконной мембраны. Газы, «быстро» проникающие через полимерную мембрану (например H2, CO2, O2, пары воды, высшие углеводороды), поступают внутрь волокон и выходят из мембранного картриджа через один из выходных патрубков. Газы, «медленно» проникающие через мембрану (например, CO, N2, CH4), выходят из мембранного модуля через второй выходной патрубок.

Скорость проникновения газов через вещество мембраны
Быстрые газы Медленные газы
Скорость проникновения газов через вещество мембраны
H2O He H2 NH3 CO2 O2 CO Ar N2 CH4 C2H6 C3H8
Разделение газов с помощью мембранной технологии
Схематическое изображение работы мембраного картриджаСхематическое изображение работы мембранного картриджа
Производительность мембранного модуляПроизводительность мембранного модуля в зависимости от чистоты азота при различных давлениях
Диаграмма чистоты азотаЧистота азота в зависимости от отношения потоков на входе и выходе мембранного модуля при различных давлениях
Принципиальная схема работы мембранных установок
Схема работы мембранной азотной установкиМембранная азотная установка
Схема работы мембранной кислородной установкиМембранная кислородная установка
Экономическая целесообразность применения мембранной технологии
Диаграмма экономической целесообразности по азотуЭкономическая целесообразность различных способов доставки и производства азота (N2)
Диаграмма экономической целесообразности по кислородуЭкономическая целесообразность различных способов доставки и производства кислорода (O2)
Диаграмма экономической целесообразности по водородуЭкономическая целесообразность различных способов производства водорода (H2)
Не является публичной офертой