JPH0515487B2 - - Google Patents

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JPH0515487B2
JPH0515487B2 JP63253633A JP25363388A JPH0515487B2 JP H0515487 B2 JPH0515487 B2 JP H0515487B2 JP 63253633 A JP63253633 A JP 63253633A JP 25363388 A JP25363388 A JP 25363388A JP H0515487 B2 JPH0515487 B2 JP H0515487B2
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JP
Japan
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feed gas
membrane
heat
gas stream
insulated
Prior art date
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Application number
JP63253633A
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Japanese (ja)
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JPH02102710A (en
Inventor
Jozefu Kyanberu Maikeru
Sumorareku Jeimuzu
Sukotsuto Ban Rente Teimoshi
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Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
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Publication date
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  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は透析膜ガス分離系(装置)に関する。
より詳細には、本発明はかかる系における凝縮を
防止することに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a dialysis membrane gas separation system (device).
More particularly, the present invention relates to preventing condensation in such systems.

従来の技術 ガス混合物の内の1成分を選択的に透過するこ
とができる透析膜は、当分野で所望のガス分離を
達成する簡便な、潜在的に極めて有利な手段と考
えられている。この可能性を実際の商業運転にお
いて実現するためには、膜系は該膜を使用するこ
とに伴う環境要因により保守が過度になつたり或
は膜の寿命が容認し得ない程に短くならないで、
所望の度合のプロセス効率を達成し及び維持する
ことができなければならない。
BACKGROUND OF THE INVENTION Dialysis membranes capable of selectively permeating one component of a gas mixture are considered in the art to be a convenient and potentially highly advantageous means of achieving desired gas separations. In order to realize this potential in actual commercial operation, the membrane system must be maintained so that environmental factors associated with its use do not result in excessive maintenance or unacceptably shortened membrane life. ,
It must be possible to achieve and maintain the desired degree of process efficiency.

このような1つの要因は供給ガスの成分が膜の
表面に凝縮することに関する。かかる凝縮は透過
速度の低下、腐食、保守の増大及び膜寿命の短縮
に至り得る。加えて、膜系における凝縮は所望の
生成物流を汚染するに至る場合がいくつかある。
よつて、膜系は、かかる凝縮のために、所定のガ
ス分離操作について、膜表面積を一層多く必要と
するのが普通である。その結果、資本経費及び維
持費の両方が、凝縮問題のない膜系の場合に招く
ものよりも増大される。
One such factor relates to condensation of components of the feed gas on the surface of the membrane. Such condensation can lead to reduced permeation rates, corrosion, increased maintenance, and reduced membrane life. Additionally, there are some cases in which condensation in the membrane system can lead to contamination of the desired product stream.
Thus, membrane systems typically require more membrane surface area for a given gas separation operation due to such condensation. As a result, both capital and maintenance costs are increased over what would be incurred with a membrane system without condensation problems.

よつて、膜系において凝縮を最少にし或は排除
しようとする努力が当分野で払われた。この目的
に用いられてきた1つのアプローチは膜系への原
料を過熱し及び膜系に含まれる膜モジユールを内
部で過熱状態を維持するために個々に断熱するこ
とである。過熱を代表的にはスチーム或は電気ヒ
ーター等の外部源から供給する。別のアプローチ
は供給流を吸着剤或は冷媒乾燥機によつて予備乾
燥して膜運転温度より低い露点温度にすることを
含む。
Therefore, efforts have been made in the art to minimize or eliminate condensation in membrane systems. One approach that has been used for this purpose is to superheat the feedstock to the membrane system and individually insulate the membrane modules contained within the membrane system to maintain the superheated condition internally. Superheating is typically provided from an external source such as steam or an electric heater. Another approach involves pre-drying the feed stream with an adsorbent or refrigerant dryer to a dew point temperature below the membrane operating temperature.

このようなアプローチは凝縮を最少にし或は排
除する役割を果すが、伴う資本経費及び運転費が
相対的に高いことが認められる。予熱器はこうし
て代表的には外部エネルギー源を必要とし、個々
の膜アセンブリーについての断熱は比較的費用が
かかり及び保守のために膜に近づくのを厄介にさ
せ得る。乾燥機系も同様に運転費及び資本支出の
両方で費用がかかる傾向にある。
Although such an approach serves to minimize or eliminate condensation, it is recognized that the associated capital and operating costs are relatively high. Preheaters thus typically require an external energy source, and insulation for individual membrane assemblies can be relatively expensive and make accessing the membranes cumbersome for maintenance. Dryer systems similarly tend to be expensive, both in operating costs and capital expenditures.

膜系における凝縮の問題に対する解決はこのよ
うにして開発されてきたが、当分野におけるそれ
以上の改良、すなわち凝縮を、従来技術を実施し
て得ることができる場合よりも少ない初期資本経
費、少ない運転及び維持費で最少にし或は排除す
ることを可能にさせるかかる開発の必要が依然残
つている。当分野におけるこのような改良は、透
析膜系を広範囲の商業上重要なガス分離操作にお
いて用いることの技術的及び経済的実行可能性に
貢献する。
Although solutions to the problem of condensation in membrane systems have thus been developed, further improvements in the field, namely condensation, can be achieved with lower initial capital costs, less There remains a need for such developments that would allow operating and maintenance costs to be minimized or eliminated. Such improvements in the art contribute to the technical and economic viability of using dialysis membrane systems in a wide range of commercially important gas separation operations.

よつて、発明の目的は凝縮の問題を取り除く改
良された膜分離系及び方法を提供するにある。
It is therefore an object of the invention to provide an improved membrane separation system and method that eliminates the problem of condensation.

発明の別の目的は供給ガス成分が膜表面に凝縮
するのを排除し或は最少にする改良された手段を
収容する膜分離系及び方法を提供するにある。
Another object of the invention is to provide a membrane separation system and method that accommodates improved means for eliminating or minimizing condensation of feed gas components on membrane surfaces.

これらや他の目的を心に留めて、発明を本明細
書中以降に詳細に説明し、発明の新規な特徴を特
に特許請求の範囲に指摘する。
With these and other objects in mind, the invention hereinafter is described in detail, and the novel features of the invention are pointed out with particularity in the claims.

発明の構成 発明の要約 断熱し、加工する容器(エンクロージヤ)を用
いて該容器内に収容した膜系に通す供給ガスに過
熱を供給し、及び/又は入れ、該過熱は膜材料の
表面上の凝縮を防止する役割を果す。個々の膜モ
ジユールを過熱すること、或は供給ガスを膜系に
通す前に予熱或は予備乾燥することを要しない。
供給ガス圧縮操作から回収する熱を前記の過熱と
して用いるのが望ましい。
SUMMARY OF THE INVENTION An insulated and processed enclosure is used to provide and/or introduce superheat to a feed gas passed through a membrane system contained within the enclosure, the superheat being applied to the surface of the membrane material. plays a role in preventing condensation. There is no need to heat individual membrane modules or to preheat or predry the feed gas before passing it through the membrane system.
Preferably, heat recovered from the feed gas compression operation is used as the superheat.

発明の詳細な説明 発明の目的は、膜系をそれ自体と別の容器内に
設備し、容器を断熱し及び加熱して容器内の膜系
に通す供給ガスについて所望の過熱を維持するこ
とによつて達成する。該膜系を構成する個々の膜
モジユールは、こうして個々の断熱を要しない。
発明の実施において、凝縮抑制のための資本及び
運転費を低減する。加えて、運転温度の調節及び
プロセスの最適化を達成する際の高い融通性を達
成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION It is an object of the invention to provide a membrane system in a vessel separate from itself, insulating and heating the vessel to maintain a desired superheat for the feed gas passing through the membrane system within the vessel. Achieve it. The individual membrane modules making up the membrane system thus do not require individual insulation.
In practicing the invention, capital and operating costs for condensation control are reduced. In addition, a high degree of flexibility is achieved in regulating operating temperatures and achieving process optimization.

発明は、一層容易に透過し得る成分及びそれ程
容易には透過し得ない成分を含有する供給ガス混
合物の内の一層容易に透過し得る成分を選択透過
することができる任意の所望の膜構造に関して適
用して理解されるものと思う。すなわち、複合タ
イプ、非対称タイプの膜或はその他の任意の形の
膜構造を採用することができる。複合膜は適当な
透析膜材料の薄い分離層或はコーテイングを多孔
質支持体の上に積み重ねて成り、分離層が複合構
造の分離特性を決める。他方、非対称膜は、本質
的に膜の分離特性を決める薄い濃密な半透過性ス
キン及び加圧下で薄いスキン領域がつぶれるのを
防止する役割を果すそれ程濃密でない多孔質非選
択性支持体領域を有する単一の透析膜材料で構成
される。このような膜構造は、螺旋巻き、中空繊
維、フラツトシート等の様々の形で作ることがで
きる。
The invention relates to any desired membrane structure capable of selectively permeating more easily permeable components of a feed gas mixture containing more easily permeable components and less easily permeable components. I hope it will be applied and understood. That is, a composite type membrane, an asymmetric type membrane, or any other type of membrane structure can be employed. Composite membranes consist of a thin separation layer or coating of a suitable dialysis membrane material stacked on a porous support, with the separation layer determining the separation properties of the composite structure. Asymmetric membranes, on the other hand, have a thin dense semi-permeable skin that essentially determines the membrane's separation properties and a less dense porous non-selective support region that serves to prevent the thin skin region from collapsing under pressure. Constructed of a single dialysis membrane material with Such membrane structures can be made in a variety of shapes, such as spiral wraps, hollow fibers, flat sheets, etc.

実際の商業運転で用いる場合、かかる膜構造を
膜アセンブリーで用いるのが普通であり、膜アセ
ンブリーを代表的には容器内に配置して全膜系の
主要素を構成する膜モジユールを形成する。本明
細書中発明に関して用いる通りの膜系は、膜モジ
ユール或は多数の膜モジユールを平行か或は直列
のいずれかの運転用に配置させて成る。上述した
通りに、膜系を過熱状態を保つために加熱する別
の断熱容器で囲み、系内の個々のモジユールは従
来技術の実施の場合のような個々の断熱を要しな
い。膜モジユールは、螺旋巻きカートリツジ、中
空繊維束、ひだ(プリーテツド)フラツトシート
膜アセンブリー、その他膜産業において一般的な
かかるアセンブリーの形で作ることができる。膜
モジユールは、供給面側及び反対透過質出口側を
有するように構成する。慣用のモジユールでは、
囲い部分は供給流混合物を膜供給面側に接触させ
るように構成する。供給流の非透過質部分を取り
出す導管手段及び膜を通過した透過質ガスを別に
取り出す導管手段を設備する。
When used in actual commercial operations, such membrane structures are commonly used in membrane assemblies, which are typically placed within a container to form membrane modules that constitute the main elements of the overall membrane system. Membrane systems as used in connection with the invention herein consist of a membrane module or multiple membrane modules arranged for either parallel or series operation. As mentioned above, the membrane system is surrounded by a separate insulated container that is heated to maintain superheat, and the individual modules within the system do not require individual insulation as in prior art implementations. Membrane modules can be made in the form of spirally wound cartridges, hollow fiber bundles, pleated flat sheet membrane assemblies, and other such assemblies common in the membrane industry. The membrane module is configured to have a feed side and a counter permeate outlet side. In the conventional module,
The enclosure is configured to contact the feed stream mixture to the membrane feed side. Conduit means are provided for removing the non-permeate portion of the feed stream and separately for removing the permeate gas that has passed through the membrane.

広範囲の実際のガス分離運転は望まない凝縮問
題を受け得るが、その問題及びガス分離膜系を最
適に運転するたびに過熱した安定な温度環境を維
持する改良されたプロセス及び系を必要とするこ
との性質を本明細書中に空気分離して窒素に富ん
だ製品ガス流を生産することに関して立証する。
このような空気分離運転では、空気の相対湿度を
上げるにつれて、膜透過性の損失、すなわち透過
速度の損失がある。他方、供給空気を相対湿度を
低下させるために加熱するならば、空気の一層容
易に透過し得る酸素成分の透過速度を増大させ
る。透過速度を増大するにつれて、所定のガス分
離、例えば該空気分離の場合における窒素と酸素
との分離について要する膜表面積が小さくなるこ
とは理解されよう。これより、供給ガスが加熱さ
れて露点温度より高い温度になる際に一層過熱さ
れるようになるにつれて、特定の膜系についての
有効な膜表面積要求を減少させ、こうしてガス分
離運転に伴う資本経費を減少させることができ
る。
A wide range of practical gas separation operations can suffer from unwanted condensation problems and require improved processes and systems to maintain a superheated and stable temperature environment during optimal operation of gas separation membrane systems. The properties of this are demonstrated herein with respect to air separation to produce a nitrogen-rich product gas stream.
In such air separation operations, there is a loss in membrane permeability, ie, a loss in permeation rate, as the relative humidity of the air is increased. On the other hand, heating the feed air to reduce its relative humidity increases the rate of permeation of the more easily permeable oxygen component of the air. It will be appreciated that as the permeation rate is increased, less membrane surface area is required for a given gas separation, such as the separation of nitrogen and oxygen in the case of air separation. This reduces the effective membrane surface area requirement for a particular membrane system as the feed gas becomes more and more superheated as it is heated above the dew point temperature, thus reducing the capital costs associated with gas separation operations. can be reduced.

水域は他の凝縮物が膜アセンブリーに蓄積する
ことによつて他の数多くの問題が引き起こされ得
る。これより腐食が主要な問題になり、このよう
な腐食及び/又は維持費の増大に耐えることがで
きる建造材料についての資本支出を更に必要とし
得る。加えて、凝縮物の蓄積は終局的にキヤリオ
ーバーして製品ガス流に入り、その結果製品を汚
染し得る。空気分離の場合、水が膜モジユール内
で凝縮し、キヤリオーバーされて非透過質である
窒素製品流に入り得る。しかし、水蒸気は極めて
透過性である。よつて、過熱されるならば、水蒸
気は通常膜を通つて透過し及び他の透過質廃棄
物、すなわち代表的な空気分離運転における酸素
に富んだ透過質ガス流と共に系から出ることにな
る。
A number of other problems can be caused by the accumulation of other condensates on the membrane assembly. Corrosion may now become a major problem, requiring additional capital expenditures for construction materials that can withstand such corrosion and/or increased maintenance costs. Additionally, condensate build-up can eventually carry over into the product gas stream, thereby contaminating the product. In the case of air separation, water can condense within the membrane module and be carried over into the non-permeate nitrogen product stream. However, water vapor is extremely permeable. Thus, if superheated, water vapor will normally permeate through the membrane and exit the system along with other permeate waste, ie, the oxygen-enriched permeate gas stream in a typical air separation operation.

このような相対湿度及び凝縮が膜性能に与える
影響に加えて、膜運転温度もまた膜性能に有意の
影響を与える。すなわち、膜表面の単位面積当り
の膜系の容量及び単位供給ガス当りの容量は運転
温度によつて相当に変わる。温度が上昇するにつ
れて、単位面積当りの容量は増加するが、単位供
給ガス当りの容量は減少する。その結果、運転温
度が高くなる程、所定の膜表面積についての製品
ガスを一層多く生産することができるが、かかる
一層高い温度条件下で供給ガスを比例して一層多
く必要とする。このような供給ガス要求量の増大
は、必ず、一層大きい空気圧縮機が必要となり及
び動力消費量が一層大きくなることを意味する。
運転温度が低い程、反対の作用が起き、圧縮機及
び動力要求量は小さくなるが、所定のガス分離運
転について要する膜表面積の量が一層大きくな
る。
In addition to the effects of relative humidity and condensation on membrane performance, membrane operating temperature also has a significant effect on membrane performance. That is, the capacity of the membrane system per unit area of the membrane surface and the capacity per unit of gas supplied vary considerably depending on the operating temperature. As the temperature increases, the capacity per unit area increases, but the capacity per unit supply gas decreases. As a result, higher operating temperatures can produce more product gas for a given membrane surface area, but require proportionately more feed gas under such higher temperature conditions. Such an increase in feed gas requirements necessarily means that larger air compressors are required and power consumption is greater.
At lower operating temperatures, the opposite effect occurs, reducing compressor and power requirements, but requiring a greater amount of membrane surface area for a given gas separation operation.

このような温度作用を正しく考察すれば、膜系
設計を、特定の運転温度についての表面積及び供
給ガス要求量に関して最適にすることが極めて望
ましいのはもち論である。一旦膜系を設計した
ら、系を通常の商業運転中設計温度に保ち得るこ
とが重要である。また、要求量の減少、すなわち
設計条件からのターンダウンの期間中、生産及
び/又は純度要求を一層良好に満足するために系
の運転温度を変える能力を有することも望まし
い。発明の実施は、設計温度と種々のターンダウ
ン条件で望む温度との間、或は1つのターンダウ
ン温度と別のターンダウン温度との間、或はかか
る温度と該設計温度を越える温度との間でさえ運
転温度を変更する際の望ましい融通性をもたら
す。本明細書の開示から認められる通りに、発明
はガス状分離透析膜系について一定の、安定な、
融通性のある過熱環境をもたらす簡便、安価な効
率的手段を提供する。
With these temperature effects in mind, it is of course highly desirable to optimize the membrane system design with respect to surface area and feed gas requirements for a particular operating temperature. Once a membrane system is designed, it is important that the system can be maintained at the design temperature during normal commercial operation. It is also desirable to have the ability to vary the operating temperature of the system to better meet production and/or purity requirements during periods of reduced demand, ie, turndown from design conditions. The practice of the invention provides a method for adjusting temperature between the design temperature and the desired temperature at various turndown conditions, or between one turndown temperature and another turndown temperature, or between such a temperature and a temperature above the design temperature. Provides desirable flexibility in changing operating temperatures even between temperatures. As can be seen from the disclosure herein, the invention provides a gaseous separation dialysis membrane system that provides a constant, stable,
To provide a simple, inexpensive and efficient means of providing a flexible heating environment.

発明の目的から、安価な容器或はビルデイング
を、代表的には数多くの膜モジユールを含む膜系
の上に取り付ける。代表的なビルデイング建設断
熱材料、例えば3″(7.6cm)或は6″(15cm)のR−
11或はその他の代表的なフアイバーグラス或はそ
の他の適した断熱材料を用いて、容器を断熱す
る。容器は運転員が内部に位置させた膜系を修理
するために容器に入るのを可能にする程の大きさ
にすることは理解されよう。容器は薄板金或はそ
の他任意の適した材料で作り及びかかる断熱材を
ライニングする。種々の適当な安全上の特徴、例
えば、ベント、フアン、スニツクポート等を容器
構造の一部として含めることもある。使用を容易
にするため、容器にまた内部に位置させる膜系の
設備及び保守を容易にするため適当なドア等を備
えることになる。
For purposes of the invention, an inexpensive container or building is mounted over the membrane system, which typically includes a number of membrane modules. Typical building construction insulation materials, such as 3″ (7.6cm) or 6″ (15cm) R-
11 or other typical fiberglass or other suitable insulating material. It will be appreciated that the container will be large enough to allow an operator to enter the container to repair the membrane system located therein. The container may be constructed of sheet metal or any other suitable material and lined with such insulation. Various suitable safety features, such as vents, fans, sneak ports, etc., may be included as part of the container construction. To facilitate use, the container will be provided with membrane system equipment located within and within the container, and suitable doors etc. will be provided to facilitate maintenance.

ここで添付図面の第1図を参照しながら、本発
明をスチーム、ガス又は電熱器の如き外部熱源に
よつて加熱される断熱密閉囲いに関して更に説明
する。この具体例では、供給ガスは、所望の供給
ガス圧に圧縮するためにライン1で適当な圧縮器
2に送られる。次いで、圧縮された供給ガスは、
膜系の設計操作温度レベルよりも下に冷却するた
めにライン3で適当な通常のガス冷却帯域4に送
られる。冷却時に、供給ガスは典型的には過飽和
され、即ち、それはその凝縮性蒸気成分で飽和さ
れそして遊離液滴も含有する。かくして、空気分
離プロセスにおけるこの点で供給空気流れは、典
型的には、水滴と一緒に設計操作温度よりも下の
圧縮空気を含む。供給ガスは、供給ガス流れ中に
存在するすべての遊離水又は他の液滴の除去のた
めに冷却帯域6からライン6で所望型の通常の水
分離帯域6に送られる。分離された液体は分離帯
域6からライン7を介して抜き出され、これに対
して供給ガスは分離帯域6からライン8を介して
抜き出される。この点において、圧縮され冷却さ
れた供給ガス流れは、典型的には、特定の操作圧
においてその凝縮性蒸気成分例えば水蒸気飽和供
給空気流れで飽和される。供給ガス流れは、ライ
ン8で本発明の断熱密閉囲い9に入る。密閉囲い
の絶縁層は参照数字10によつて総体的に示され
ているが、ドア、ベント、フアン、ガス漏れの検
出のための探知口等は図面に示されていない。断
熱密閉囲いは、図示される例では、密閉囲い内に
配置されそして参照数字12によつて総体的に表
わされる外部手段によつてその熱を受ける加熱手
段11によつて加熱される。
With reference now to FIG. 1 of the accompanying drawings, the invention will now be further described in relation to an insulated hermetic enclosure heated by an external heat source such as a steam, gas or electric heater. In this embodiment, the feed gas is sent in line 1 to a suitable compressor 2 for compression to the desired feed gas pressure. The compressed feed gas is then
It is passed in line 3 to a suitable conventional gas cooling zone 4 for cooling below the design operating temperature level of the membrane system. Upon cooling, the feed gas is typically supersaturated, ie, it is saturated with its condensable vapor components and also contains free droplets. Thus, at this point in the air separation process, the feed air stream typically contains compressed air below the design operating temperature along with water droplets. The feed gas is passed from the cooling zone 6 in line 6 to a conventional water separation zone 6 of the desired type for the removal of any free water or other droplets present in the feed gas stream. The separated liquid is withdrawn from the separation zone 6 via line 7, whereas the feed gas is withdrawn from the separation zone 6 via line 8. In this regard, the compressed and cooled feed gas stream is typically saturated with its condensable vapor component, such as a water vapor saturated feed air stream, at a particular operating pressure. The feed gas stream enters the inventive insulated sealed enclosure 9 in line 8. The insulating layer of the enclosure is indicated generally by the reference numeral 10, but doors, vents, fans, ports for detecting gas leaks, etc. are not shown in the drawings. The thermally insulated enclosure is heated in the example shown by heating means 11 which are arranged within the enclosure and which receive their heat by external means designated generally by the reference numeral 12.

供給ガスは、ライン8で加熱された断熱密閉囲
い9内の透過膜系13に送られ、しかして該系を
所望の列及び(又は)平行流路で含む個々の膜モ
ジユール(図示せず)を通される。供給ガス混合
物中の透過容易性の高い成分は、膜系の透過物出
口側でライン14を介して排出するために膜モジ
ユールの透過膜材を通過する。供給ガス混合物中
の透過容易性の低い成分は、膜系13からライン
15を介して排出するために膜モジユールからそ
の供給物側又は不透過物側で抜き出される。
Feed gas is conveyed in line 8 to a permeable membrane system 13 in a heated, insulated closed enclosure 9, and then to individual membrane modules (not shown) containing the system in desired rows and/or parallel flow paths. will be passed through. The more permeable components of the feed gas mixture pass through the permeable membrane material of the membrane module for discharge via line 14 on the permeate outlet side of the membrane system. The less easily permeable components of the feed gas mixture are withdrawn from the membrane module on its feed or retentate side for discharge from the membrane system 13 via line 15.

当業者には、供給ガスは、断熱密閉囲い9内に
おいて過熱温度即ち膜分離操作の操作圧における
供給ガスの飽和温度よりも高い温度に加熱される
べきであることが理解されよう。この目的に対し
て、加えられる熱の量は、供給ガスを過熱し且つ
断熱密閉囲いからの熱損失を補うのに十分でなけ
ればならない。供給ガス過熱の程度は、望ましく
ない凝縮を確実に起こさせないようにするには一
般には少なくとも3〓1.7℃好ましくは少なくと
も5〓2.8℃にすべきである。加熱は、加熱手段
11によつて断熱密閉囲い内の雰囲気に対して行
なつてもよく、又は以下で説明するように供給ガ
スに対して直接行なうこともできる。
Those skilled in the art will appreciate that the feed gas should be heated within the insulated closed enclosure 9 to a superheat temperature, ie above the saturation temperature of the feed gas at the operating pressure of the membrane separation operation. For this purpose, the amount of heat added must be sufficient to superheat the feed gas and compensate for heat losses from the insulated enclosure. The degree of superheating of the feed gas should generally be at least 3°C, preferably at least 5°C, to ensure that undesirable condensation does not occur. Heating may be applied to the atmosphere within the insulated enclosure by heating means 11, or directly to the feed gas as explained below.

本発明の実施によつて、以下に説明するように
従来技術に優る多数の有意義な利益が提供される
ことが分かつた。かくして、全系の資本経費は、
供給ガスが直接過熱されそして所望の過熱条件を
維持するのに個々の膜モジユール例えば束がそれ
ぞれ断熱されるような従来技術の方法と比較して
減少させることができる。このことは、多重膜モ
ジユール系を用いる場合に特に言える。加えて、
個々の膜モジユールを断熱する従来技術の方法と
比較して、各モジユールを個々に断熱しない本発
明の方法ではモジユールの保守サービスのアクセ
スが向上される。
It has been found that practice of the present invention provides a number of significant advantages over the prior art, as described below. Thus, the capital cost of the entire system is
This can be reduced compared to prior art methods in which the feed gas is directly superheated and the individual membrane modules, e.g. bundles, are each insulated to maintain the desired superheat conditions. This is especially true when using multi-film modular systems. In addition,
Compared to prior art methods of insulating individual membrane modules, the method of the present invention, which does not insulate each module individually, improves module maintenance service accessibility.

また、本発明の加熱された断熱密閉囲い手段を
使用すると、従来技術の方法を使用する場合より
も全膜系を通してより一層安定な温度条件を維持
することができることが分かつた。更に、供給ガ
スを直接加熱しそして個々のモジユールを断熱す
るような従来技術の方法とは対照をなして、密閉
囲い内の全温度を変化させることによつて膜系の
操作温度が一層容易に調節可能になることも分か
つた。かくして、本発明の方法及び装置によつ
て、可変操作条件下に膜系効率の最適化でこれま
で得ることができたものよりもかなり大きな融通
性を得るのが可能になる。
It has also been found that using the heated insulated enclosure of the present invention, more stable temperature conditions can be maintained throughout the entire membrane system than when using prior art methods. Furthermore, in contrast to prior art methods of directly heating the feed gas and insulating individual modules, the operating temperature of the membrane system is made easier by varying the overall temperature within the closed enclosure. I also found out that it is adjustable. The method and apparatus of the present invention thus make it possible to obtain considerably greater flexibility in optimizing membrane system efficiency under variable operating conditions than was previously possible.

本発明の利益は、処理しようとする供給ガス流
れ中の成分の凝縮によつてガス分離のための膜系
の操作が悪影響を受ける場合があるときに提供さ
れる。また、本発明の実施によつて、全プロセ
ス/膜系操作を最適にするために膜系を温度制御
することが必要であるときに利益を提供すること
ができる。以下に説明する如き具体例において、
全ガス分離系からの熱の回収によつてガス分離操
作のエネルギー所要量を有利に減少できるときに
は本発明の利益が更に向上される。
The benefits of the present invention are provided when the operation of a membrane system for gas separation may be adversely affected by condensation of components in the feed gas stream to be treated. Practice of the present invention can also provide benefits when temperature control of the membrane system is necessary to optimize overall process/membrane system operation. In a specific example as explained below,
The benefits of the present invention are further enhanced when the energy requirements of gas separation operations can be advantageously reduced by recovery of heat from the entire gas separation system.

ここで第2図について説明すると、ここに示さ
れる好ましい具体例は、先に説明されそして第1
図の具体例に示される如き断熱密閉囲いを使用し
ていることが分るだろう。しかしながら、断熱密
閉囲い内で所望の過熱条件を達成して維持するた
めに外部加熱手段を使用する代わりに、全ガス分
離系それ自体から熱が回収され、そしてこの回収
された熱が、望ましくは断熱密閉囲い内で供給ガ
スを直接加熱することによつて膜系内で過熱条件
を達成するのに使用される。かくして、ライン2
1からの供給ガスは油あふれ式スクリユー圧縮器
22に送られ、ここから圧縮された供給ガスはラ
イン23で通常の油分離器24に送られる。かく
して処理された供給ガス流れは、次いで、ライン
25で後冷却装置26にそしてライン27で通常
の液体(例えば、水)分離器28に送られる。凝
縮された水又は他の液体は、分離器からライン2
9を介して抜き出される。次いで、供給ガス流れ
はライン30を通りそして本発明の断熱密閉囲い
に入る。密閉囲いが断熱される断熱材は、参照数
字32によつて総体的に表わされている。
Referring now to FIG. 2, the preferred embodiment shown hereinabove and illustrated in FIG.
It will be seen that an insulated hermetic enclosure as shown in the illustrated embodiment is used. However, instead of using external heating means to achieve and maintain the desired superheat conditions within an insulated closed enclosure, heat is recovered from the entire gas separation system itself, and this recovered heat is preferably It is used to achieve superheat conditions within the membrane system by directly heating the feed gas within an insulated closed enclosure. Thus, line 2
The feed gas from 1 is sent to an oil flooded screw compressor 22 from which the compressed feed gas is sent in line 23 to a conventional oil separator 24. The thus treated feed gas stream is then sent in line 25 to a postcooler 26 and in line 27 to a conventional liquid (eg water) separator 28. Condensed water or other liquid flows from the separator into line 2
9. The feed gas stream then passes through line 30 and enters the insulated sealed enclosure of the present invention. The thermal insulation material with which the enclosure is insulated is designated generally by the reference numeral 32.

断熱密閉囲い31(これは、それらの熱損失を
制御し且つ(又は)最小減にするように適応され
ていることが理解されよう)に入ると、ライン3
0の供給ガスは合体過帯域33に送られ、ここ
で供給ガス中に存在するすべての残留油滴がそこ
から分離されてライン34を介して抜き出され
る。帯域33から供給ガスはライン35で多管式
熱交換器の如き熱交換帯域36に送られ、ここで
供給ガスは供給ガス圧縮器22からの熱い油によ
つて加熱される。ガスの流出温度は、熱交換帯域
36を通される油の量を制御することによつて都
合よく調節される。それ故に、所望の加熱の程度
は、所定のガス分離用途に関係する種々の露点条
件又は他の因子に適応するように容易に調節可能
である。先に記載したように、供給ガスは、いず
れにしても、所望の操作圧において供給ガスの飽
和温度よりも高い温度に過熱される。
Upon entering the insulated hermetic enclosure 31 (which it will be appreciated is adapted to control and/or minimize their heat loss), the lines 3
0 feed gas is sent to a combining overzone 33 where any residual oil droplets present in the feed gas are separated therefrom and withdrawn via line 34. From zone 33, the feed gas is passed in line 35 to a heat exchange zone 36, such as a shell-and-tube heat exchanger, where the feed gas is heated by hot oil from feed gas compressor 22. The gas exit temperature is conveniently regulated by controlling the amount of oil passed through heat exchange zone 36. Therefore, the desired degree of heating can be easily adjusted to accommodate various dew point conditions or other factors associated with a given gas separation application. As mentioned above, the feed gas is in any case superheated to a temperature above the saturation temperature of the feed gas at the desired operating pressure.

帯域36での過熱後に、供給ガスはライン37
を介して断熱密閉囲い31内の透過膜系38の膜
モジユールに送られるが、その流通は系内に含め
られた個々のモジユールに関して連続又は平行流
れパターンで行われる。上記から分るように、モ
ジユール例えば中空繊維束は個々には断熱されな
い。供給ガス混合物中の透過容易性の低い成分
は、膜系38から本質上供給ガス圧レベルにおい
て系の供給物側でライン39を介して不透過性ガ
スとして抜き出される。供給ガス中の透過容易性
の高い成分は、それよりも低い圧力において系の
透過物側でライン40を介して透過物ガスとして
別個に抜き出される。
After heating in zone 36, the feed gas passes through line 37
to the membrane modules of the permeable membrane system 38 within the insulated closed enclosure 31, the flow being in a continuous or parallel flow pattern with respect to the individual modules contained within the system. As can be seen from the above, modules such as hollow fiber bundles are not individually insulated. The less easily permeable components of the feed gas mixture are withdrawn from the membrane system 38 as impermeable gas via line 39 on the feed side of the system essentially at the feed gas pressure level. The more easily permeable components of the feed gas are withdrawn separately as permeate gas via line 40 on the permeate side of the system at a lower pressure.

圧縮された供給ガスから油分離器24において
分離された油は、ライン41を介して調整して油
あふれ式スクリユー圧縮器22に送ることができ
ることが理解されよう。この好ましい具体例では
圧縮器22の使用に伴なう圧縮熱は回収され、そ
して第1図の具体例に関して示される如き外部熱
源の代わりに又はそれに加えて使用される。この
理由のために、第2図には外部熱源が示されてい
ないけれども、かかる外部熱源は系内での回収さ
れた圧縮熱の有益な使用と共に使用することもで
きることが理解されよう。
It will be appreciated that the oil separated from the compressed feed gas in the oil separator 24 can be conditioned and sent to the flooded screw compressor 22 via line 41. In this preferred embodiment, the heat of compression associated with the use of compressor 22 is recovered and used in place of, or in addition to, an external heat source as shown with respect to the embodiment of FIG. For this reason, although no external heat source is shown in FIG. 2, it will be appreciated that such an external heat source may also be used with the beneficial use of the recovered heat of compression within the system.

圧縮器22から圧縮熱を引き出すために、加熱
された油は圧縮器からライン42で油冷却器43
に送られ、そこから冷却された油がライン44を
介して圧縮器に戻される。本発明の熱利用目的に
対して、ライン42の油の一部分は熱交換器36
に送つてから断熱密閉囲い31の内外に送るため
に油冷却器43を迂回するようにライン45を介
して分流させることができる。熱交換器を出る冷
却された油は、圧縮器22に再循環するためにラ
イン44の冷却された油と合流するようにライン
46を介して送られる。この具体例における操作
温度の望ましい制御は、熱交換器36に送ること
が望まれる加熱された油の量を制御するためにバ
イパスライン48に位置された適当な制御弁の使
用によつて容易に達成することができる。この場
合に、残りの油は、熱交換器からライン46を介
して再循環されつつある冷却された油と合流させ
るためにライン48を介して送られる。制御弁4
7は、膜系38に通じるライン37にある計器4
9の如き適当な温度測定手段に応答して操作する
ことができることが理解されよう。なお、参照数
字50は、温度計器49と制御弁47との間の通
常の連通手段を表わす。
To extract the heat of compression from the compressor 22, heated oil is passed from the compressor in line 42 to an oil cooler 43.
from where the cooled oil is returned to the compressor via line 44. For heat utilization purposes of the present invention, a portion of the oil in line 42 is transferred to heat exchanger 36.
The oil can then be diverted via line 45 to bypass the oil cooler 43 for delivery into and out of the insulated enclosure 31. Cooled oil exiting the heat exchanger is routed via line 46 to join cooled oil in line 44 for recirculation to compressor 22. The desired control of operating temperature in this embodiment is facilitated by the use of a suitable control valve located in bypass line 48 to control the amount of heated oil desired to be delivered to heat exchanger 36. can be achieved. In this case, the remaining oil is sent via line 48 to join the cooled oil that is being recycled via line 46 from the heat exchanger. control valve 4
7 is instrument 4 in line 37 leading to membrane system 38
It will be appreciated that operation can be performed in response to any suitable temperature measuring means such as 9. It should be noted that reference numeral 50 represents the usual communication means between temperature meter 49 and control valve 47.

当業者には、特許請求の範囲に記載した如き本
発明の範囲から逸脱せずに本発明の詳部に幾多の
変更修正をなし得ることが理解されよう。先に記
載した空気分離用途では、供給ガス流れ中の透過
容易性の高い成分として酸素を透過することがで
きる透過膜材料を使用するのが一般的である。か
くして、窒素は、供給空気流れ中の透過容易性の
低い成分であり、そして窒素に富む生成物流れは
もし望むならば不透過物流れとして回収され、こ
の場合に透過性ガスは供給空気流れと比較して酸
素で富化された残留酸素−窒素流れからなる。本
発明の他の用途では、反対の透過特性を有する透
過膜材を使用することが可能であり、その結果と
して例えば空気分離用途では、透過膜は供給空気
流れ中の透過容易性の高い成分として酸素よりも
むしろ窒素を透過させる。当業者には、本発明の
改良された膜分離系及び方法は、供給ガス成分の
凝縮が望ましくは打破されるべき問題となつてい
るような任意の所望のガス分離操作、及び(又
は)個々に断熱した膜モジユールを使用して得る
ことができる温度制御能を越えた望ましい温度制
御能と共に過熱された一定の安定な温度環境を達
成するのが必要又は望ましいような操作に対して
一般に応用することができることが理解されよ
う。かかるガス分離用途の例は、メタン、エタ
ン、及び他の炭化水素も含有するオフガスからの
水素の精製、並びにアンモニアパージガスからの
水素の回収及び二酸化炭素とメタンとの分離であ
る。
It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made in the details of the invention without departing from the scope of the invention as set forth in the claims. In the air separation applications described above, it is common to use permeable membrane materials that are capable of permeating oxygen as a highly permeable component in the feed gas stream. Thus, nitrogen is the less easily permeable component in the feed air stream, and the nitrogen-rich product stream can be recovered as a retentate stream if desired, in which case the permeable gas is combined with the feed air stream. It consists of a residual oxygen-nitrogen stream that is comparatively enriched in oxygen. In other applications of the invention, it is possible to use permeable membrane materials with opposite permeation properties, such that, for example, in air separation applications, the permeable membrane can be used as the more easily permeable component in the feed air stream. Permeates nitrogen rather than oxygen. Those skilled in the art will appreciate that the improved membrane separation systems and methods of the present invention can be used in any desired gas separation operation and/or in which condensation of feed gas components is a problem that should desirably be overcome. Generally applied to operations where it is necessary or desirable to achieve a constant stable temperature environment in a superheated environment with desired temperature control capabilities in excess of that which can be obtained using a thermally insulated membrane module. It will be understood that it is possible. Examples of such gas separation applications are hydrogen purification from off-gases that also contain methane, ethane, and other hydrocarbons, and hydrogen recovery from ammonia purge gas and separation of carbon dioxide and methane.

先に記載したように、本発明の断熱密閉囲い内
に配置した膜系からなる透過膜は任意の所望形態
であつてよいが、中空繊維膜が一般に好ましく。
特定のガス分離用途で用いられる膜材は、透過容
易性の低い成分を含有するガス又は液体混合物中
の透過容易性の高い成分を選択的に透過させるこ
とができる任意の適当な材料であつてよいことが
理解されよう。セルロースアセテート、セルロー
スアセテートブチレート等の如きセルロース誘導
体、アリールポリアミド及びアリールポリイミド
を含めたポリアミド及びポリイミド、ポリスルホ
ン、ポリスチレン等がかかる材料の代表的な例で
ある。多数の他の透過膜材が斯界において知られ
ておりそしてそれらが様々の分離用途で使用する
のに適していることが当業者には理解されよう。
先に記載したように、本発明の実施で使用される
ような膜は、複合膜形態、非対称形態、又は本発
明の系及び方法を使用して実施とようとする特定
のガス分離に対して有用で且つ効果的な任意のか
かる形態にあつてよい。
As previously noted, the permeable membrane comprising the membrane system disposed within the insulated closed enclosure of the present invention may be of any desired form, although hollow fiber membranes are generally preferred.
The membrane material used in a particular gas separation application may be any suitable material that is capable of selectively permeating more easily permeable components in a gas or liquid mixture containing less easily permeable components. Good things will be understood. Cellulose derivatives such as cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, etc., polyamides and polyimides including aryl polyamides and aryl polyimides, polysulfones, polystyrene, etc. are representative examples of such materials. Those skilled in the art will appreciate that numerous other permeable membrane materials are known in the art and are suitable for use in a variety of separation applications.
As previously described, membranes such as those used in the practice of the present invention may be in composite membrane configurations, asymmetric configurations, or for the particular gas separations sought to be performed using the systems and methods of the present invention. It may take any such form that is useful and effective.

実際の工業的操作で遭遇する凝縮問題を効率的
に且つ具合よく打破することによつて、本発明
は、ガス分離操作に関係する膜技術に極めて望ま
しい進歩を提供する。また、本発明は、ガス分離
のための膜系及び方法の効率を更に高める一定で
安定な温度環境を達成するための極めて望ましい
手段を提供し、かくして透過膜は実際の工業的な
基準でガス分離を達成するための実用的で便利な
手段に対する必要性をより効果的に満たすことが
できるようになる。
By efficiently and conveniently overcoming condensation problems encountered in practical industrial operations, the present invention provides a highly desirable advance in membrane technology related to gas separation operations. The present invention also provides a highly desirable means to achieve a constant and stable temperature environment which further enhances the efficiency of membrane systems and methods for gas separation, thus making it possible for permeable membranes to The need for practical and convenient means of achieving separation can be more effectively met.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の温度制御系の1つの具体例の
概略流れ図であり、そして第2図は有益な熱回収
及び温度制御を提供する本発明の好ましい具体例
の概略流れ図である。
FIG. 1 is a schematic flow diagram of one embodiment of the temperature control system of the present invention, and FIG. 2 is a schematic flow diagram of a preferred embodiment of the present invention that provides beneficial heat recovery and temperature control.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a) 供給ガス流の内の一層容易に透過し得る
成分をそれ程容易には透過し得ない成分から選
択的に透過することができる少なくとも1つの
膜モジユールを収容し、供給ガス流を所望の供
給ガス圧で膜モジユールの供給側に通す手段及
びそれ程容易には透過し得ない成分を本質的に
供給ガス圧のレベルで非透過質ガスとして及び
一層容易に透過し得る成分を一層低い圧力で透
過質ガスとして抜き出す手段を含み、膜モジユ
ールは個々に熱を内部に保留するための断熱が
されていない透析膜装置、 (b) 供給ガスを透析膜装置に通す前に供給ガス流
を加熱して供給ガス圧における供給ガスの飽和
温度より高い温度にする程の熱を供給ガス流に
供給するのに適した熱供給手段、 (c) 該膜装置及び該熱供給手段を囲み、全ての熱
損失が該熱供給手段によつて供給される熱より
も大きくならずかつ過熱状態を膜装置に通す供
給ガス流に関して保つように熱の損失を抑制し
及び/又は最少にするために断熱した容器 を含み、それで膜装置内の供給ガス流の成分の
凝縮を有効に防ぎ及び/又は膜装置内の温度の
安定な一様の調節を保ち、装置内の温度変化に
有利な適応性があつて、膜装置の一層有効な最
適運転を達成する改良されたガス分離装置。 2 前記熱供給手段がガス分離運転の外部の熱を
前記断熱容器に供給する手段を含む特許請求の範
囲第1項記載の装置。 3 前記供給ガス流を圧縮して前記熱供給手段及
び前記断熱容器内に位置させた膜装置に通すため
に所望の圧力レベルにする手段を含む特許請求の
範囲第2項記載の装置。 4 前記圧縮した供給ガスを冷却する手段及びそ
れから液滴を除く手段を含み、それで該供給ガス
は前記熱供給手段及び前記断熱容器内に位置させ
た膜装置に通す際に所望の圧力レベルで本質的に
飽和された特許請求の範囲第3項記載の装置。 5 前記供給ガス流を圧縮して前記熱供給手段及
び前記断熱容器内に位置させた膜装置に通すため
に所望の圧力レベルにする圧縮機手段を含む特許
請求の範囲第1項記載の装置。 6 前記熱供給手段が熱を前記断熱容器内の前記
供給ガス流に供給する熱交換手段を含む特許請求
の範囲第5項記載の装置。 7 前記熱交換手段を、熱を直接前記供給ガス流
に供給するように適応させた特許請求の範囲第6
項記載の装置。 8 供給ガス流を圧縮する際に発生する圧縮熱を
回収し及び該熱を前記断熱容器内か或は外のいず
れかの熱交換手段に通す手段を含む特許請求の範
囲第7項記載の装置。 9 前記圧縮機手段がオイルフラツデツド圧縮機
手段を含み及び該圧縮機手段で加熱された油を前
記断熱容器内か或は外のいずれかの前記熱交換手
段に通す導管手段を含む特許請求の範囲第8項記
載の装置。 10 (a) 供給ガス流を、熱の損失を抑制し及
び/又は最少にするように適応させた断熱容器
内に通し、 (b) 該断熱容器内の供給ガス流を過熱して供給ガ
ス圧における飽和温度より高い温度にする程の
熱を供給し、該断熱容器は熱のすべての損失が
該断熱容器内に供給する熱より大きくならない
ように熱の損失を抑制し及び/又は最少にし、
それで該断熱容器内の供給ガス流に関して過熱
された状態を維持し、 (c) このようにして過熱した供給ガス流を該断熱
容器内に位置させた透析膜系に通し、該透析膜
系は供給ガス流の内の一層容易に透過し得る成
分をそれ程容易には透過し得ない成分から選択
透過することができる少なくとも1つの膜モジ
ユールを収容し、該膜モジユールは内部に熱を
保留するための断熱が個々にされておらず、 (d) それ程容易には透過し得ない成分を非透過質
ガスとして膜系から及び該断熱容器から本質的
に該供給ガス圧で抜き出し、 (e) 一層容易に透過し得る成分を透過質ガスとし
て膜系から及び該断熱容器から一層低い圧力で
別に抜き出すことを含み、それで膜系内の供給
ガス流の成分の凝縮を有効に防ぎ及び/又は膜
系内の温度の安定な一様の調節を保ち、系内の
温度変化に有利な適応性があつて、ガス分離法
の一層有効な最適運転を達成する改良されたガ
ス分離方法。 11 供給ガス流を断熱容器内で過熱する熱を、
該断熱容器の外或は内に位置させた熱交換手段に
よつて供給する特許請求の範囲第10項記載の方
法。 12 供給ガスを、オイルフラツデツド圧縮機手
段を使用して圧縮し、圧縮機からの加熱された油
を前記熱交換手段に通して供給ガスを過熱するの
に要する熱を与える特許請求の範囲第11項記載
の方法。
Claims: 1. (a) containing at least one membrane module capable of selectively permeating more easily permeable components of the feed gas stream over less easily permeable components; , a means for passing a feed gas stream to the feed side of the membrane module at a desired feed gas pressure and components that cannot permeate as easily as essentially non-permeable gases and more readily permeate at the level of the feed gas pressure; (b) means for extracting the obtained components as a permeate gas at lower pressure; the membrane modules are individually uninsulated to retain heat; (c) said membrane apparatus and said heat supply; (c) said membrane apparatus and said heat supply; surrounding the means to suppress and/or minimize heat losses such that any heat losses are no greater than the heat supplied by the heat supply means and superheat conditions are maintained with respect to the feed gas flow through the membrane device. including an insulated vessel to effectively prevent condensation of components of the feed gas stream within the membrane device and/or to maintain stable and uniform regulation of the temperature within the membrane device and to resist temperature changes within the device. An improved gas separation device having advantageous adaptability and achieving more efficient optimal operation of the membrane device. 2. The apparatus of claim 1, wherein the heat supply means includes means for supplying heat external to the gas separation operation to the insulating container. 3. Apparatus according to claim 2, including means for compressing said feed gas stream to a desired pressure level for passage through said heat supply means and a membrane device located within said insulated vessel. 4. means for cooling said compressed feed gas and means for removing droplets therefrom, so that said feed gas is compressed at a desired pressure level when passed through said heat supply means and a membrane device located within said insulated container. 4. The device according to claim 3, wherein the device is saturated. 5. Apparatus according to claim 1, including compressor means for compressing said feed gas stream to a desired pressure level for passage through said heat supply means and a membrane device located within said insulated vessel. 6. The apparatus of claim 5, wherein said heat supply means includes heat exchange means for supplying heat to said feed gas stream within said insulated container. 7. Claim 6, wherein said heat exchange means are adapted to supply heat directly to said feed gas stream.
Apparatus described in section. 8. Apparatus according to claim 7, including means for recovering the heat of compression generated in compressing the feed gas stream and passing it to heat exchange means either within or outside the insulated container. . 9. A claim in which said compressor means comprises oil-flat compressor means and conduit means for passing oil heated by said compressor means to said heat exchange means either within or outside said insulated container. The device according to item 8. 10 (a) passing the feed gas stream through an insulated vessel adapted to suppress and/or minimize heat loss; and (b) superheating the feed gas stream within the insulated vessel to reduce the feed gas pressure. the insulating container suppresses and/or minimizes heat losses such that any loss of heat is no greater than the heat supplied into the insulating container;
(c) passing the thus superheated feed gas stream through a dialysis membrane system located within the insulated vessel, the dialysis membrane system containing at least one membrane module capable of selectively permeating more easily permeable components of the feed gas stream over less easily permeable components, the membrane module for retaining heat therein; (d) components that cannot be permeated as easily are withdrawn from the membrane system as non-permeable gas and from the insulated vessel essentially at the feed gas pressure; separately withdrawing readily permeable components as a permeate gas from the membrane system and from the insulated vessel at a lower pressure, thereby effectively preventing condensation of components of the feed gas stream within the membrane system and/or An improved gas separation method that maintains a stable and uniform regulation of the temperature within the system, is advantageously adaptable to temperature changes within the system, and achieves more efficient optimal operation of the gas separation process. 11 The heat that superheats the feed gas stream in an insulated container is
11. A method as claimed in claim 10, characterized in that the supply is provided by heat exchange means located outside or inside the insulated container. 12. Compressing the feed gas using oil-flat compressor means and passing heated oil from the compressor through said heat exchange means to provide the heat necessary to superheat the feed gas. The method according to paragraph 11.
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US8110027B2 (en) 2009-04-17 2012-02-07 Hamilton Sundstrand Corporation Heated blanket for air separation module
JP6415972B2 (en) * 2014-12-25 2018-10-31 東京ガスエンジニアリングソリューションズ株式会社 Mixed gas purifier
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