CN1100589C - 一种膜法除湿分离器 - Google Patents

一种膜法除湿分离器 Download PDF

Info

Publication number
CN1100589C
CN1100589C CN98113894A CN98113894A CN1100589C CN 1100589 C CN1100589 C CN 1100589C CN 98113894 A CN98113894 A CN 98113894A CN 98113894 A CN98113894 A CN 98113894A CN 1100589 C CN1100589 C CN 1100589C
Authority
CN
China
Prior art keywords
membrane
hollow
separator
gas
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN98113894A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1231211A (zh
Inventor
曹义鸣
刘富强
邢丹敏
李晖
袁权
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CN98113894A priority Critical patent/CN1100589C/zh
Publication of CN1231211A publication Critical patent/CN1231211A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1100589C publication Critical patent/CN1100589C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

一种膜法除湿分离器,为普通的中空纤维膜分离器结构,靠近进气口的中空纤维膜部分地带有涂层,未涂层的中空纤维膜面积占中空纤维膜总面积的5~15%。本发明可以高效、简便、经济地将空气中的水蒸气去除。

Description

一种膜法除湿分离器
本发明涉及膜分离技术,具体地说是利用高分子膜对水蒸气有较高的选择性,从而可以脱去空气中的水份,并且引入一部分干燥后的空气作为吹扫气,脱湿效果更为明显。
在工业生产、医药卫生及日常生活中,空气除湿是一个普遍存在的问题。而且不同的环境对空气除湿的要求也不相同。例如在图书馆、博物馆等经常有人出入的地方,在需要将环境空气干燥的同时,还要求空气中氧/氮比例保持不变;而在寒冷地区的仪表密封用气,为避免气体中的水结冰阻塞管路,要将气体干燥到露点低于最低气温,但不需考虑气体组成的变化;另外在化工、仓储等行业中需要用干燥的富氮气作为保护气,所有这些都离不开空气除湿。
水蒸气是极性气体,它在各种高分子中的溶解系数都很大,所以渗透系数也大,比较容易与空气分离。由于水蒸气在膜中的渗透速率比其它气体大2~3个数量级,因此,在渗透气侧的水蒸气的传质阻力会影响水的传质速率,所以膜组件设计要特别注意。在满足除湿要求前提下并不一定要求膜的水蒸气/空气分离系数很大。解决这个问题的方法有两种,一是在渗透气侧抽真空以移走水蒸气;另一种方法是在渗透气侧引入吹扫气,带走或降低水蒸气浓度。这样才能保持原料气和渗透气侧水蒸气最大压差,而不降低其传质速率。但是在渗透气侧抽真空,操作复杂,成本大。如果在渗透气侧加干空气吹扫,使渗透过来的水蒸气来不及凝结即被吹走,可增大水蒸气压力差,但也需另配吹扫干气管线。如美国专利U.S.Patent 4,783,201是用非复合多孔膜作为气体脱湿膜。多孔膜经后处理,改变膜的特性与孔径分布,在满足一定的脱湿要求下,有部分空气渗透过膜。经过后处理可以使水蒸气有选择的从原料气中分离出来而不明显改变余下气体的比率。在渗透气侧损失的空气作为吹扫气可以增加除湿效果,而渗透气体多少与多孔膜结构有复杂关系,膜结构与后处理方法与处理程度有关。在1.45×104Pa压力下,此专利中吹扫气占原料气的15%。另外,在美国专利U.S.Patent5,034,025中,在渗透气侧用一干的可压缩的有机气体作吹扫气,使其带走渗透的水蒸气。最后收集,并压缩这一吹扫气,使其分解为有机液相和水溶液相,然后循环利用有机液相作吹扫气。
本发明的目的在于提供一种膜法除湿分离器,其可以高效、简便、经济地将空气中的水蒸气去除。
一种膜法除湿分离器,为普通的中空纤维膜分离器结构,其特征在于:靠近进气口的中空纤维膜部分地带有涂层,未涂层的中空纤维膜面积占中空纤维膜总面积的5~15%。
本发明中中空纤维膜(2)的材料为聚砜、聚醚砜;涂层(21)材料为硅橡胶。
由于本发明采用部分复合的中空纤维膜对空气进行脱湿。在涂层的复合中空纤维末端有一部分未涂层的中空纤维膜。具体流程为:压缩后的湿空气首先进入膜分离器。由于涂层的膜表面对水蒸气的渗透系数要远大于空气中氧气和氮气的渗透系数,这样,涂层部分就对水蒸气有较高的选择性。因此,涂层部分可以除去一大部分水份,脱去水份的空气再与未涂层的中空纤维膜接触,而未涂层部分的孔径较大,因此,水蒸气、空气的渗透系数都较大,而且其差别较小。这里有一部分脱湿后的干气可以渗透过膜与进气形式逆流作为吹扫气,带走渗透侧过多的水蒸气。涂层部分与未涂部分面积比值对脱湿效果有影响,合适的比值可以大大增加脱湿效率。这样就可以保持中空纤维膜内外侧水蒸气较大的分压力差,也可以防止由于渗透的水蒸气凝结增加传质阻力的现象发生。
下面结合附图通过实施例详述本发明。
附图1为膜法除湿分离器结构原理示意图。
实施例1
如图1所示,膜法除湿分离器,由环氧树脂封头(13)进行腔体(1)密封,由带进、出气口(11)(12)的腔体(1)内置中空纤维膜(2)构成,中空纤维膜(2)的靠近进气口(11)部分为带涂层的复合中空纤维膜(21),靠近出口部分为末带涂层的中空纤维膜(22),中空纤维膜(2)的渗透气出口(23)设置在靠近进气口(11)的一端。
在聚砜中空纤维膜上部分涂硅橡胶,涂层部分面积为200cm2,未涂部分占中空纤维膜总面积的10%。制成如图所示的φ8×520膜分离器。进气为0.8MPa,20℃下的饱合水蒸气,经过膜分离器除湿后,膜分离器出口气体组成为:O2组成为20.78%,其露点为-40℃。
比较例1
在面积为200cm2的聚砜中空纤维膜上全部涂上硅橡胶,然后制成φ8×520的膜分离器。进仍为20℃的饱合水蒸气,经过分离器脱湿后,出口气组成为:O2气含量20.66%,其露点为15℃。

Claims (2)

1.一种膜法除湿分离器,为普通的中空纤维膜分离器结构,由环氧树脂封头(13)进行腔体(1)密封,由带进、出气口(11)(12)的腔体(1)内置中空纤维膜(2)构成,中空纤维膜(2)的渗透气出口(23)设置在靠近进气口(11)的一端,其特征在于:靠近进气口的中空纤维膜部分地带有涂层,未涂层的中空纤维膜面积占中空纤维膜总面积的5~15%。
2.按照权利要求1所述膜法除湿分离器,其特征在于:中空纤维(2)的材料为聚砜、聚醚砜;涂层(21)材料为硅橡胶。
CN98113894A 1998-04-09 1998-04-09 一种膜法除湿分离器 Expired - Fee Related CN1100589C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN98113894A CN1100589C (zh) 1998-04-09 1998-04-09 一种膜法除湿分离器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN98113894A CN1100589C (zh) 1998-04-09 1998-04-09 一种膜法除湿分离器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1231211A CN1231211A (zh) 1999-10-13
CN1100589C true CN1100589C (zh) 2003-02-05

Family

ID=5223587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98113894A Expired - Fee Related CN1100589C (zh) 1998-04-09 1998-04-09 一种膜法除湿分离器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1100589C (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101906800B (zh) * 2010-07-21 2012-05-23 南京航空航天大学 基于真空除湿膜从空气中回收液态水的装置和方法
CN101907333A (zh) * 2010-07-21 2010-12-08 南京航空航天大学 基于膜分离技术的空气冷却方法及其装置
CN102553404B (zh) * 2012-02-10 2014-06-25 深圳市赛宝伦计算机技术有限公司 干燥装置及在线监测仪
CN104707448A (zh) * 2013-12-15 2015-06-17 中国科学院大连化学物理研究所 一种气体脱水装置及其使用方法
CN104408864A (zh) * 2014-11-27 2015-03-11 中国科学技术大学先进技术研究院 一种具有除湿和除尘功能的吸气式飞机货舱火灾探测器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1031191A (zh) * 1987-07-31 1989-02-22 联合碳化公司 改进的气体分离渗透膜
CN1034491A (zh) * 1987-12-28 1989-08-09 珀美阿有限公司 气体脱水膜设备
CN1040328A (zh) * 1987-07-10 1990-03-14 联合碳化公司 复合膜及其制造和应用
US5356461A (en) * 1990-11-28 1994-10-18 Akzo N.V. Gas separation membrane
CN1130543A (zh) * 1994-12-28 1996-09-11 普拉塞尔技术有限公司 改良的多层复合膜的制备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1040328A (zh) * 1987-07-10 1990-03-14 联合碳化公司 复合膜及其制造和应用
CN1031191A (zh) * 1987-07-31 1989-02-22 联合碳化公司 改进的气体分离渗透膜
CN1034491A (zh) * 1987-12-28 1989-08-09 珀美阿有限公司 气体脱水膜设备
US5356461A (en) * 1990-11-28 1994-10-18 Akzo N.V. Gas separation membrane
CN1130543A (zh) * 1994-12-28 1996-09-11 普拉塞尔技术有限公司 改良的多层复合膜的制备

Also Published As

Publication number Publication date
CN1231211A (zh) 1999-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1035235C (zh) 使湿气流干燥的方法和设备
EP0411254B1 (en) Production of dry, high purity nitrogen
AU691015B2 (en) Membrane dehydration of vaporous feeds by countercurrent condensable sweep
EP0121357B1 (en) Energy-efficient evaporation process with means for vapor recovery
US5226932A (en) Enhanced meambrane gas separations
CA2212835C (en) Vapor permeation system
AU690723B2 (en) Organic and inorganic vapor permeation by countercurrent condensable sweep
EP0547387A1 (en) Membrane air drying and separation operations
JPH035309A (ja) 乾燥高純度窒素生成のための改良方法及び装置
RU2605593C2 (ru) Способ извлечения гелия и устройство для его осуществления
EP0430304B1 (en) Separation of gas mixtures
EP0460636A2 (en) Improved membrane nitrogen process and system
JP2006507385A (ja) 膜分離プロセス
CA2045672A1 (en) Membrane process for removing water vapor from gas
CN1100589C (zh) 一种膜法除湿分离器
WO1992019360A1 (en) Membrane process for treating pump exhausts
CA2178058A1 (en) Twin Tower Air Dryer for an Air Compressor Unit
US5632805A (en) Semipermeable membrane dryer for air compressor system
CN110234620A (zh) 高浓度醇的制造方法
KR102235015B1 (ko) 연소배가스를 이용한 질소농축공기의 제조방법
JP2008173545A (ja) 有機蒸気回収システム及び有機蒸気の回収方法
Kurchatov et al. Hybrid solutions of compressed gas drying
CN101769671B (zh) 用膜分离器脱除物料中湿份的干燥方法及其装置
CN1120464A (zh) 改进的气体预净化法
KR102525458B1 (ko) 막제습기에 의한 제습과정이 연계된 연소배가스의 이산화탄소 포집공정

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee