RU149982U1

RU149982U1 - DEVICE FOR CLEANING THE GAS MIXTURE

Info

Publication number: RU149982U1
Application number: RU2014129494/05U
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Гулянский; Сергей Владимирович Потехин; Евгений Геннадьевич Крашенинников; Виктор Анатольевич Красулевич; Марина Кадыровна Терехова; Николай Леонидович Докучаев; Алексей Николаевич Стецко
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Грасис"
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2015-01-27

Abstract

Устройство для очистки газовой смеси с помощью параллельно соединенных мембранных газоразделителей, содержащее корпус, штуцеры, соединенные с соответствующими патрубками и, по крайней мере, два мембранных газоразделительных картриджа, отличающееся тем, что в каждом корпусе, зеркально по отношению к центру, установлены по два мембранных картриджа, причем каждый картридж содержит цилиндрический пучок полых волокон и две торцевые заливки, в которых загерметизированы концы полых волокон, при этом на торцевой поверхности заливки, расположенной возле торцевой крышки модуля, концы загерметизированных полых волокон открыты таким образом, что позволяют потоку пермеата свободно выходить из внутреннего волоконного пространства пучка волокон картриджа, а в торцевой заливке на противоположном конце картриджа у центра модуля, концы полых волокон загерметизированы полностью, при этом штуцеры исходного потока и потока ретентата расположены в центральной части корпуса, перпендикулярно его оси, а штуцеры пермеата расположены в торцевых крышках корпуса. A device for cleaning a gas mixture using parallel-connected membrane gas separators, comprising a housing, fittings connected to respective nozzles and at least two membrane gas separation cartridges, characterized in that two membrane mounted in each housing, mirror to the center, cartridge, and each cartridge contains a cylindrical bundle of hollow fibers and two end fillings in which the ends of the hollow fibers are sealed, while on the end surface of the fill, near the end cover of the module, the ends of the sealed hollow fibers are open in such a way that allow the permeate flow to freely leave the inner fiber space of the cartridge fiber bundle, and in the end filling at the opposite end of the cartridge at the center of the module, the ends of the hollow fibers are completely sealed, while the fittings of the original the flow and retentate flow are located in the central part of the housing, perpendicular to its axis, and permeate fittings are located in the end caps of the housing.

Description

Полезная модель относится к области разделения газовых смесей с помощью полупроницаемых мембран и может быть использована в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности.The utility model relates to the field of separation of gas mixtures using semipermeable membranes and can be used in gas, oil, chemical and other industries.

Известны различные устройства для очистки газовой смеси с помощью мембранных газоразделителей. В частности, известно устройство для очистки газовой смеси с помощью параллельно соединенных мембранных газоразделителей, содержащее по крайней мере два мембранных газоразделительных картриджа, смонтированные в корпусах со штуцерами, соединенными с соответствующими патрубками. (Патент США №5429662, B01D 53/22, опубл. 1995 г.) указанное устройство выбрано в качестве ближайшего аналога.Various devices are known for cleaning a gas mixture using membrane gas separators. In particular, it is known a device for cleaning a gas mixture using parallel-connected membrane gas separators, containing at least two membrane gas separation cartridges mounted in housings with fittings connected to corresponding nozzles. (US patent No. 5429662, B01D 53/22, publ. 1995) the specified device is selected as the closest analogue.

К недостаткам известного устройства следует отнести большие габариты, особенно при наличии большого количества мембранных модулей, из-за сложной обвязки (большое количество патрубков, соединяющих соответствующие штуцеры).The disadvantages of the known device should include large dimensions, especially in the presence of a large number of membrane modules, due to the complex strapping (a large number of pipes connecting the corresponding fittings).

Техническим результатом заявленного технического решения является уменьшение количества патрубков, соединяющих соответствующие штуцеры и, как следствие, более компактное размещение мембранных модулей устройства, что позволяет в ограниченном пространстве разместить большее количество модулей и повысить производительность установки и/или степень очистки газа.The technical result of the claimed technical solution is to reduce the number of nozzles connecting the corresponding fittings and, as a result, more compact placement of the membrane modules of the device, which allows you to place more modules in a limited space and increase the productivity of the installation and / or the degree of gas purification.

Данный технический результат обеспечивается за счет того, что в устройстве для очистки газовой смеси с помощью параллельно соединенных мембранных газоразделителей, содержащем по крайней мере два мембранных газоразделительных картриджа, смонтированные в корпусах со штуцерами, соединенными с соответствующими патрубками, в каждом корпусе, зеркально по отношению к центру, установлены по два мембранных картриджа, причем каждый картридж содержит цилиндрический пучок полых волокон и две торцевые заливки, в которых загерметизированы концы полых волокон, при этом на торцевой поверхности заливки, расположенной возле торцевой крышки модуля, концы загерметизированных полых волокон открыты таким образом, что позволяют потоку пермеата свободно выходить из внутреннего волоконного пространства пучка волокон картриджа, а в торцевой заливке на противоположном конце картриджа у центра модуля, концы полых волокон загерметизированы полностью, при этом штуцеры исходного потока и потока ретентата расположены в центральной части корпуса, перпендикулярно его оси, а штуцеры пермеата расположены в торцевых крышках корпуса.This technical result is achieved due to the fact that in the device for cleaning the gas mixture using parallel-connected membrane gas separators containing at least two membrane gas separation cartridges mounted in housings with fittings connected to the corresponding nozzles, in each housing, is mirror-like in the center, two membrane cartridges are installed, each cartridge containing a cylindrical bundle of hollow fibers and two end fillings, in which the ends are sealed at the same time, on the end surface of the fill, located near the end cover of the module, the ends of the sealed hollow fibers are open in such a way that allow the permeate flow to freely leave the inner fiber space of the cartridge fiber bundle, and in the end fill at the opposite end of the cartridge at the center of the module, the ends of the hollow fibers are completely sealed, while the fittings of the initial flow and retentate flow are located in the central part of the housing, perpendicular to its axis, and the permeate fittings located in the end caps of the housing.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлен продольный разрез основной части устройства - мембранного газоразделителя без патрубков.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a longitudinal section of the main part of the device is a membrane gas separator without nozzles.

Устройство содержит расположенный цилиндрический корпус 1, в котором зеркально по отношению к центру установлены два картриджа 2. Каждый картридж содержит цилиндрический пучок полых волокон и две торцевые заливки 3 и 4, в которых загерметизированы концы полых волокон, при этом на торцевой поверхности заливки 3, расположенной возле торцевой крышки модуля, концы загерметизированных полых волокон открыты таким образом, что позволяют потоку пермеата свободно выходить из внутреннего волоконного пространства пучка волокон картриджа, а в торцевой заливке 4 на противоположном конце картриджа у центра модуля, концы полых волокон загерметизированы полностью, при этом штуцеры исходного потока 5 и потока ретентата 6 расположены в центральной части корпуса, перпендикулярно его оси, а штуцеры пермеата 7 расположены в торцевых крышках корпуса.The device comprises an arranged cylindrical body 1, in which two cartridges 2 are mounted mirror-like with respect to the center. Each cartridge contains a cylindrical bundle of hollow fibers and two end fillings 3 and 4, in which the ends of the hollow fibers are sealed, while on the end surface of the fill 3 located near the end cover of the module, the ends of the sealed hollow fibers are open in such a way that allows the permeate flow to freely leave the inner fiber space of the cartridge fiber bundle, and at the end filling 4 at the opposite end of the cartridge at the center of the module, the ends of the hollow fibers are completely sealed, while the fittings of the feed stream 5 and the retentate stream 6 are located in the central part of the housing, perpendicular to its axis, and the permeate fittings 7 are located in the end caps of the housing.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Разделяемая газовая смесь поступает через патрубок и штуцер 5 в полость корпуса 1, где расположены газоразделительные картриджи 2. Отделяемая от газовой смеси часть газа (пермеата) проникает через полупроницаемое покрытие полых волокон в их внутренние каналы и из этих каналов через торцевые заливки 3 поступает в полости для пермеата и далее к штуцерам 7. Не проникший газ (ретентат) поступает к штуцеру 6.The separated gas mixture enters through the nozzle 5 and the nozzle 5 into the cavity of the housing 1, where the gas separation cartridges 2 are located. The part of the gas (permeate) that is separated from the gas mixture penetrates through the semi-permeable coating of the hollow fibers into their internal channels and from these channels through the end faces 3 enters the cavity for permeate and further to the fittings 7. Not penetrated gas (retentate) enters the fitting 6.

Мембранный газоразделительный модуль используется для разделения газовой смеси с целью получения продукта, например, из воздуха азота, а также для осушки воздуха или природного газа и для удаления из природного газа иных примесей, например, гелия, водорода, углекислого газа и т.д.The membrane gas separation module is used to separate the gas mixture in order to obtain the product, for example, from nitrogen air, as well as to dry the air or natural gas and to remove other impurities from natural gas, for example, helium, hydrogen, carbon dioxide, etc.

Конструктивные особенности устройства для очистки газовой смеси за счет того, что в каждом корпусе установлены по два газоразделительных картриджа, позволяют уменьшить количество патрубков и значительно уменьшить габариты устройства в целом. Таким образом, на ограниченном пространстве удается разместить большее количество модулей, что ведет к повышению производительности установки и/или (в зависимости от схемы подключения модулей) к повышению степени очистки газа.The design features of the device for cleaning the gas mixture due to the fact that in each case there are two gas separation cartridges, can reduce the number of nozzles and significantly reduce the overall dimensions of the device. Thus, in a limited space it is possible to place a larger number of modules, which leads to an increase in the productivity of the installation and / or (depending on the connection scheme of the modules) to an increase in the degree of gas purification.

Claims

A device for cleaning a gas mixture using parallel-connected membrane gas separators, comprising a housing, fittings connected to respective nozzles and at least two membrane gas separation cartridges, characterized in that two membrane mounted in each housing, mirror to the center, cartridge, and each cartridge contains a cylindrical bundle of hollow fibers and two end fillings in which the ends of the hollow fibers are sealed, while on the end surface of the fill, near the end cover of the module, the ends of the sealed hollow fibers are open in such a way that allow the permeate flow to freely leave the inner fiber space of the cartridge fiber bundle, and in the end filling at the opposite end of the cartridge at the center of the module, the ends of the hollow fibers are completely sealed, while the fittings of the original the flow and retentate flow are located in the central part of the housing, perpendicular to its axis, and permeate fittings are located in the end caps of the housing.