CN204582975U - 一种检测甲烷和硫化氢气体膜组件性能的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种检测甲烷和硫化氢气体膜组件性能的装置，包括甲烷气罐、硫化氢气罐、压缩机、散热器、凝液器、膜组件、碱液罐和燃煤炉，所述甲烷气罐和硫化氢气罐内的气体分别通过输送管道从压缩机的输入端口进入，经压缩后从压缩机的输出端口排出，所述压缩机的输出端口通过管道依次与散热器、凝液器连接，凝液器的输出端口通过管道连接至膜组件的输入端口，原料气在膜组件中被分为渗透侧和渗余侧，所述膜组件的输出端口设置有两条管道，分别为管道一和管道二，渗透侧气体从管道一排出，管道一通入所述碱液罐中，渗余侧气体从管道二排出并通入所述燃煤炉中。其为不同工况条件下甲烷和硫化氢气体的膜组件性能测试提供了参考数据。

Description

一种检测甲烷和硫化氢气体膜组件性能的装置

技术领域

本实用新型属于膜组件性能检测技术领域，具体涉及一种检测甲烷和硫化氢气体膜组件性能的装置。

背景技术

甲烷是重要的燃料和化工原材料，应用于各种工业过程中。但是甲烷中含有少量的硫化氢对各种过程的设备形成腐蚀、同时硫化氢也是诸多化工和燃料生产过程的毒物。因此甲烷中硫化氢的消除对于甲烷的利用具有重要意义。

水与杂质H₂S共同作用，加速了金属管道、阀门和流量计的腐蚀和堵塞。另外，H₂S燃烧后生成的SO₂，与燃烧产物中的水蒸气结合成亚硫酸，使设备的金属表面产生腐蚀，并且还会造成对大气环境的污染，影响人体健康。因此，在使用甲烷之前，必须脱除其中的H₂S。目前对沼气的预处理法包括吸附法、膜分离法等，膜分离法是根据有机气体和空气各组分在膜中的溶解与扩散速度不同的性质来实现分离，混合气在一定的压差推动下经过膜的“过滤作用”，其中烃类有机气体优先通过膜被回收，而空气则被选择性截留无害排放，目前还未模拟甲烷和硫化氢气体在实际工况条件下的模组件性能测试装置。

实用新型内容

本实用新型提出了一种检测甲烷和硫化氢气体膜组件性能的装置，其为不同工况条件下甲烷和硫化氢气体的膜组件性能测试提供了参考数据。

本实用新型技术方案包括：

一种检测甲烷和硫化氢气体膜组件性能的装置，包括甲烷气罐、硫化氢气罐、压缩机、散热器、凝液器、膜组件、碱液罐和燃煤炉，所述甲烷气罐和硫化氢气罐内的气体分别通过输送管道从压缩机的输入端口进入，经压缩后从压缩机的输出端口排出，所述压缩机的输出端口通过管道依次与散热器、凝液器连接，凝液器的输出端口通过管道连接至膜组件的输入端口，原料气在膜组件中被分为渗透侧和渗余侧，所述膜组件的输出端口设置有两条管道，分别为管道一和管道二，渗透侧气体从管道一排出，管道一通入所述碱液罐中，渗余侧气体从管道二排出并通入所述燃煤炉中；

所述管道一上依次连接有渗透侧真空表、真空泵、渗透侧气体流量计和渗透侧浓度仪，所述管道二上设置有渗余侧浓度仪和渗余侧气体流量计。

与所述甲烷气罐连接的管道、与所述硫化氢气罐连接的管道上均设置有气体流量计，所述气体流量计用于调节甲烷和硫化氢的混合比例。

所述膜组件的输入端口处连接有压力表，用于监测气体进入膜组件时的压力。

本实用新型提出了一种检测甲烷和硫化氢气体膜组件性能的装置，根据甲烷和硫化氢气体出口处连接的油气输送管道上的气体流量计来调节原料气的配比，根据甲烷与硫化氢不同配比、不同浓度的原料气，设定不同的入口浓度和入口流量，原料气首先通过压缩机，压缩机将原料气压缩后，通过散热器和凝液器进入膜组件，硫化氢气体在膜的渗透侧富集，而甲烷则在渗余侧富集，渗透侧的硫化氢气体进一步通入碱液罐中进行回收处理，渗余侧的甲烷通入燃煤炉中为其提供热量，甲烷和硫化氢气体用于检测外，还可以进一步回收利用，节约资源。

在渗透侧和渗余侧出口安装气体流量计及浓度检测仪，根据测得数据计算该膜组件在该放空流速下的处理效率。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步清楚、完整的说明：

图1为本实用新型检测甲烷和硫化氢气体膜组件性能的装置图；

图中，1、硫化氢气罐，2、甲烷气罐，3、压缩机，4，散热器，5、凝液器，6、膜组件，7、真空泵，8、气体流量计，9、气体流量计，10、压力表，11、渗余侧气体流量计，12、渗透侧真空表，13、渗透侧气体流量计，14、渗余侧浓度仪，15、渗透侧浓度仪。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步清楚、完整的说明。

如图1所示，检测甲烷和硫化氢气体膜组件性能的装置，包括硫化氢气罐1、甲烷气罐2、压缩机3、散热器4、凝液器5和膜组件6，硫化氢气罐1和甲烷气罐2内的气体分别通过管道从压缩机3的输入端口进入，经过压缩机3的输出端口排出，压缩机3的输出端口通过管道依次与散热器4、凝液器5连接，凝液器5的输出端口通过管道连接至膜组件6的输入端口，原料气在膜组件6中被分为渗透侧和渗余侧，膜组件6的输出端口设置有两条管道，分别为管道一和管道二，渗透侧气体从管道一排出，渗余侧气体从管道二排出；

管道一上依次连接有渗透侧真空表12、真空泵7、渗透侧气体流量计13和渗透侧浓度仪15，管道二上设置有渗余侧浓度仪14和渗余侧气体流量计11。

在硫化氢气罐1连接的油气输送管道、与甲烷气罐连接的油气输送管道上均设置有气体流量计8和9，气体流量计8和9用于调节丁烷和氮气的混合比例；在膜组件6的输入端口处连接有压力表10，用于监测气体进入膜组件时的压力。

下面对本实用新型膜组件性能检测方法做具体说明：

步骤1：膜组件性能测试装置连接完毕后，再次检查硫化氢气罐1中是否还有硫化氢，甲烷气罐2中是否还有甲烷，在有硫化氢和甲烷的情况下，同时打开与硫化氢气罐1连接的油气输送管道上的阀门和与甲烷气罐相连的油气输送管道上的阀门，同时通过各自的气体流量计监测数据，通过监测到的数据调整硫化氢和甲烷的混合比例；

步骤2：将一定比例的硫化氢和甲烷的混合气体通过油气输送管道输送至压缩机，压缩机将原料气进行压缩，从压缩机的输出端口排出，压缩机输出端口经管道依次连接凝液器，凝液器通过管道与膜组件连接，在膜组件中分为渗透侧和渗余侧，膜组件输出端口设置有两条管道，分别为管道一和管道二，渗透侧气体即硫化氢从管道一排出，渗余侧气体即甲烷气体从管道二排出；

步骤3：在渗透测管道上，即管道一上依次安设有渗透侧真空表、真空泵、渗透侧气体流量计和渗透侧浓度仪，上述压缩机、真空泵都是为了提供膜分离的驱动力；

步骤4：通过上述渗透侧浓度仪、渗透侧气体流量计、渗余侧浓度仪和渗余侧气体流量计所测得的数据，进行计算、检测膜组件的性能。

本实用新型通过利用硫化氢和甲烷按照不同配比产生一定浓度的模拟原料气，通过管道最后进入膜组件进行分离，根据出口/入口浓度值计算该膜组件在该流速下的处理效率。

Claims (3)

1.一种检测甲烷和硫化氢气体膜组件性能的装置，包括甲烷气罐、硫化氢气罐、压缩机、散热器、凝液器、膜组件、碱液罐和燃煤炉，其特征在于：所述甲烷气罐和硫化氢气罐内的气体分别通过输送管道从压缩机的输入端口进入，从压缩机的输出端口排出，所述压缩机的输出端口通过管道依次与所述散热器、凝液器连接，凝液器的输出端口通过管道连接至膜组件的输入端口，所述膜组件的输出端口设置有两条管道，分别为管道一和管道二，管道一与所述碱液罐连接，管道二与所述燃煤炉连接；

所述管道一上依次连接有渗透侧真空表、真空泵、渗透侧气体流量计和渗透侧浓度仪，所述管道二上设置有渗余侧浓度仪和渗余侧气体流量计。

2.根据权利要求1所述的检测甲烷和硫化氢气体膜组件性能的装置，其特征在于：与所述甲烷气罐连接的管道、与所述硫化氢气罐连接的管道上均设置有气体流量计，所述气体流量计用于调节甲烷和硫化氢的混合比例。

3.根据权利要求1所述的检测甲烷和硫化氢气体膜组件性能的装置，其特征在于：所述膜组件的输入端口处连接有压力表，用于监测气体进入膜组件时的压力。