CN103708428A - 一种陶瓷膜与中空纤维膜氧氮分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于制氧制氮技术，涉及对陶瓷膜制氧分离装置与中空纤维膜制氮分离装置的改进。其特征在于，它由过滤器(1)、加热装置(2)、陶瓷膜装置(3)、热交换器(4)和中空纤维膜制氮装置(5)组成。本发明提出了一种陶瓷膜与中空纤维膜氧氮分离装置，能利用陶瓷膜制氧分离装置的废气作为制氮分离装置的原料气，提高了制氮效率；同时，节省了引气量，简化了系统结构，减小了体积和重量。
Description
技术领域
本发明属于制氧制氮技术，涉及对陶瓷膜制氧分离装置与中空纤维膜制氮分离装置的改进。
背景技术
陶瓷膜制氧和中空纤维膜制氮均为成熟技术，目前，陶瓷膜制氧分离装置输出的气体为纯氧，其废气出口将高温高压的富氮气体作为废气排至大气；中空纤维膜制氮分离装置输出的气体为富氮气，其废气出口将分离出的富氧气作为废气排至大气。其缺点是：中空纤维膜制氮分离装置以空气为原料气，制氮效率比较低。另外，独立的两个分离装置导致引气量加大和系统管路复杂，导致体积和重量大。
发明内容
本发明的目的是：提出一种陶瓷膜与中空纤维膜氧氮分离装置，以便利用陶瓷膜制氧分离装置的废气作为制氮分离装置的原料气，提高制氮效率；同时，节省引气量，简化系统结构，减小体积和重量。
本发明的技术方案是：一种陶瓷膜与中空纤维膜氧氮分离装置，其特征在于，它由过滤器1、加热装置2、陶瓷膜装置3、热交换器4和中空纤维膜制氮装置5组成；过滤器1的进气口与空气源连通，过滤器1的出气口通过管路与加热装置2的进气口连通，加热装置2的出气口通过管路与陶瓷膜装置3的进气口3a连通，陶瓷膜装置3的低浓度富氮气出气口3b通过管路与热交换器4的进气口连通，陶瓷膜装置3的氧气出气口3c输出氧气，热交换器4的出气口通过管路与中空纤维膜制氮装置5的进气口连通，中空纤维膜制氮装置5的高浓度氮气出气口5b输出高浓度氮气，中空纤维膜制氮装置5的废气出口5c与大气连通。
本发明的优点是：提出了一种陶瓷膜与中空纤维膜氧氮分离装置，能利用陶瓷膜制氧分离装置的废气作为制氮分离装置的原料气，提高了制氮效率；同时，节省了引气量，简化了系统结构，减小了体积和重量。本发明的一个实施例，经试验证明，制氮效率提高了40%以上。
附图说明
图1是本发明的原理结构框图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，一种陶瓷膜与中空纤维膜氧氮分离装置，其特征在于，它由过滤器1、加热装置2、陶瓷膜装置3、热交换器4和中空纤维膜制氮装置5组成；过滤器1的进气口与空气源连通，过滤器1的出气口通过管路与加热装置2的进气口连通，加热装置2的出气口通过管路与陶瓷膜装置3的进气口3a连通，陶瓷膜装置3的低浓度富氮气出气口3b通过管路与热交换器4的进气口连通，陶瓷膜装置3的氧气出气口3c输出氧气，热交换器4的出气口通过管路与中空纤维膜制氮装置5的进气口连通，中空纤维膜制氮装置5的高浓度氮气出气口5b输出高浓度氮气，中空纤维膜制氮装置5的废气出口5c与大气连通。
本发明的工作原理是：从空气源引入的空气通过过滤器1，去除引气中的杂质和水汽，加热装置2将引气加热至400℃～800℃输入陶瓷膜装置3，进行氧氮分离，输出的氧气供飞行员呼吸用，输出的浓度为85%左右的低浓度富氮气通过热交换器4降温至60℃～120℃后，引入中空纤维膜制氮装置5，进行进一步的氧氮分离，中空纤维膜制氮装置5输出的浓度高达95%以上的富氮气供油箱防护使用，其余的气体作为废气排至大气。与目前的中空纤维膜制氮装置5相比，由于气源的含氮量得到提高，从而提高了制氮效率。
本发明的一个实施例，过滤器1、加热装置2、陶瓷膜装置3、热交换器4和中空纤维膜制氮装置5均采用成品件。
Claims (1)
1.一种陶瓷膜与中空纤维膜氧氮分离装置，其特征在于，它由过滤器(1)、加热装置(2)、陶瓷膜装置(3)、热交换器(4)和中空纤维膜制氮装置(5)组成；过滤器(1)的进气口与空气源连通，过滤器(1)的出气口通过管路与加热装置(2)的进气口连通，加热装置(2)的出气口通过管路与陶瓷膜装置(3)的进气口(3a)连通，陶瓷膜装置(3)的低浓度富氮气出气口(3b)通过管路与热交换器(4)的进气口连通，陶瓷膜装置(3)的氧气出气口(3c)输出氧气，热交换器(4)的出气口通过管路与中空纤维膜制氮装置(5)的进气口连通，中空纤维膜制氮装置(5)的高浓度氮气出气口(5b)输出高浓度氮气，中空纤维膜制氮装置(5)的废气出口(5c)与大气连通。
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