SU1493295A1 - Device for separating gas mixtures - Google Patents
Device for separating gas mixtures Download PDFInfo
- Publication number
- SU1493295A1 SU1493295A1 SU874316555A SU4316555A SU1493295A1 SU 1493295 A1 SU1493295 A1 SU 1493295A1 SU 874316555 A SU874316555 A SU 874316555A SU 4316555 A SU4316555 A SU 4316555A SU 1493295 A1 SU1493295 A1 SU 1493295A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gas
- mixture
- module
- membrane
- pressure cavity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение касаетс разделени газовых смесей и может быть использовано дл получени продуктов с высоким содержанием целевых компонентов в технологических процессах химической, нефтехимической, газоперерабатывающей и других отраслей промышленности. Целью изобретени вл етс увеличение КПД устройства дл разделени газовых смесей за счет снижени энергозатрат на сжатие газа. Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл разделени газовых смесей, содержащем два мембранных газоразделител , узел делени потока газовой смеси выполнен в виде мембранного модул . В результате использовани изобретени продукты с заданной концентрацией целевых компонентов могут быть получены при меньших значени х суммарного компремируемого потока газовой смеси, что обеспечит экономию энергозатрат на производство продуктов. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.The invention relates to the separation of gas mixtures and can be used to obtain products with a high content of target components in technological processes in chemical, petrochemical, gas processing and other industries. The aim of the invention is to increase the efficiency of the device for the separation of gas mixtures by reducing the energy consumption for gas compression. This goal is achieved by the fact that in a device for separating gas mixtures containing two membrane gas separators, the dividing unit for the flow of gas mixture is made in the form of a membrane module. As a result of using the invention, products with a given concentration of target components can be obtained at lower values of the total compressible flow of the gas mixture, which will provide energy savings for the production of products. 5 hp ff, 2 ill.
Description
Изобретение относитс к разделению газовых смесей и может быть использовано в химической, нефтехимической , газоперерабатывающей и других отрасл х промышленности.The invention relates to the separation of gas mixtures and can be used in the chemical, petrochemical, gas processing and other industries.
Целью изобретени вл етс увеличение КПД устройства дл разделени газовых смесей за счет снижени энергетических затрат На сжатие газа.The aim of the invention is to increase the efficiency of the device for the separation of gas mixtures by reducing energy costs per gas compression.
На фиг. 1 изображена принципиальна схема устройства с узлом делени потока в виде материального модул , содержащего две мембраны; на фиг.2 - го же, содержащего одну мембрану.FIG. Figure 1 shows a schematic diagram of a device with a flow dividing unit in the form of a material module containing two membranes; figure 2 - the same, containing one membrane.
Устройство состоит из компрессора 1, мембранного модул 2, содержащего мембраны 3 и 4 с противоположными селективными свойствами, газо- разделите и 5 и 6 с мембранами 7 иThe device consists of a compressor 1, a membrane module 2 containing membranes 3 and 4 with opposite selective properties, a gas-separator and 5 and 6 with membranes 7 and
8, обладающими противоположными по отношению друг к другу селективными свойствами. Когда модуль содержит две мембраны с противоположными свойствами, он может быть снабжен коммуникацией 9 дл отвода газовой смеси КЗ полости высокого давлени (ПВД).8, having opposite relative to each other selective properties. When a module contains two membranes with opposite properties, it can be equipped with a communication 9 for removal of the high pressure cavity short-gas (LDPE) gas mixture.
На коммуникаци х, соедин ющих узел делени потока газовой смеси с мембранными газоразделител ми, могут быть установлены дополнительные компрессоры 10,On the communications connecting the dividing unit of the gas mixture flow to the membrane gas separators, additional compressors 10 can be installed.
Выполнение узла делени потока в виде мембранного модул позвол ет повысить концентрацию целевого компонента на входе в каждый из мембранных газоразделителей,поскольку на вход газоразделител поступает потокPerforming the flow dividing unit in the form of a membrane module allows to increase the concentration of the target component at the inlet to each of the membrane gas separators, as the gas separator enters the inlet of the gas separator
х со tcx with tc
CDCD
слcl
из мембранного модул обогащенный именно тем компонентом, который вл етс труднопроникающим по отношению к мембране газоразделител .from the membrane module it is enriched with precisely that component which is difficult to penetrate in relation to the membrane of the gas separator.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Поток исходной газовой смеси через компрессор 1 подают в ПВД мембранного модул 2. Под действием перепада давлени смесь проникает в обе полости низкого давлени (ПНД) модул , обогаща сь тем компонентом, который вл етс легкопроникающим по отношению к мембранам 3 и 4, имеющим противоположные селективные свойства . Таким образом, на вход газоразделителей поступают смеси, предварипо СО 2 5 10- моль м/м .с.Па. Коэффициенты проницаемости мембраны (3 и 8) из пористого полипропилена по Н 5-10- , по СО 2 .м/м2 .с.Па. При разделении по фиг. 1 (дополнительные компрессоры отсутствуют) давление в ПВД и ПНД модул 10 и 5 атм соответственно. Давление в 11ВДThe flow of the initial gas mixture through the compressor 1 is fed to the PVD of the membrane module 2. Under the action of the differential pressure, the mixture penetrates into both cavities of the low pressure (MHP) module, enriched with the component that is easily penetrating with respect to the membranes 3 and 4, which have opposite selective properties. Thus, mixtures arrive at the inlet of the gas separators, anticipating CO 2 5 10-mol m / m.S.Pa. The permeability coefficients of the membrane (3 and 8) of porous polypropylene in H 5-10-, in CO 2. M / m2.s. Pa. With the separation of FIG. 1 (there are no additional compressors) pressure in PVD and PND module 10 and 5 atm, respectively. 11VD pressure
и ПНД газоразделителей 5 и 1 атм соответственно. Коэффициент делени потока каждого из газоразделителей 0,75, суммарный компресируемый поток 4,5 моль/с, термодинамическийand PND gas separators 5 and 1 atm, respectively. The split ratio of each of the gas separators is 0.75, the total compressible flow is 4.5 mol / s, the thermodynamic
КПД 1 0,19, что на 12% вьше, чем в известном устройстве без мембранного модул .Efficiency 1 0.19, which is 12% higher than in the known device without a membrane module.
П р и м е р 2. Разделение проводитс аналогично примеру 1. На вхоPRI mme R 2. The separation is carried out analogously to example 1. At the inlet
тельно обогащенные целевьми компонен-20 дах в газоразделителе установленыcompletely enriched by the target components-20 dah installed in the gas separator
тами, вьдел ющимис этими разделител ми . Последние также снабжены мембранами 7 и 8 с противоположными селективными свойствами.tami that are part of these separators. The latter are also equipped with membranes 7 and 8 with opposite selective properties.
Аналогично работает устройство, схема которого приведена на фиг. 2.Similarly, the device operates, the circuit of which is shown in FIG. 2
Пунктиром обозначены возможные варианты установки компрессоров и коммуникаций.The dotted line indicates the possible installation options for compressors and communications.
Предлагаемое устройство обладает большим по сравнению с известными термодинамическим КПДц, определенным согласно соотнощениюThe proposed device has a large compared with the known thermodynamic EFC, determined according to the ratio
ГR
d v сЛп Fd v сЛП F
1 р. Р;(2С - 1)1п1 p. Р; (2С - 1) 1п
Din I - Din i -
II
СWITH
р.R.
i i
С поток и концентраци целевого компонента в потоках отбораC flow and concentration of the target component in the selection flows
F, С -поток и концентраци этого компонента в исходной смеси-, G ( - поток на входе в компресcopiF, C-flux and concentration of this component in the initial mixture-, G (- flow at the inlet to the compressor
fT - степень сжати компрессора .fT is the compression ratio of the compressor.
Пример 1. Разделение смеси Н - концентраци ми 50 мол.% на мембранах из карбосила и пористого полипропилена.Example 1. Separation of a mixture of H at 50 mol.% Concentrations on carbosyl and porous polypropylene membranes.
Поток исходной смеси 1 моль/с, дотеки отбора 0,5 моль/с каждый, концентрации Н к СО 1 в потоках отбора 95%. Коэффициенты проницаемости мембраны (4 и 7) из карбосила по Н п The flow of the initial mixture is 1 mol / s, the sampling banks are 0.5 mol / s each, and the H to CO 1 concentration in the sampling streams is 95%. The permeability coefficients of the membrane (4 and 7) of carbosil on H p
дополнительные компрессоры. Давление в ПВД и ПНД модул и каждого из разделителей составл ет 10 и 1 атм соответственно . Коэффициент делени потока каждого из газоразделителейadditional compressors. The pressure in LDPE and PND module and each of the separators is 10 and 1 atm, respectively. The division ratio of the flow of each of the gas separators
5 и 6 равен 0,5. Суммарньш компреми- руемый поток 4,0 моль/с. Термодинамический КПД 1 0,21. I5 and 6 is 0.5. The total compressible flow is 4.0 mol / s. Thermodynamic efficiency 1 0.21. I
Пример 3. Разделение проводитс согласно примеру 1 по фиг.2, мембрана 7 из карбосила, мембрана 8 из пористого полипропилена. На выходе из ПНД разделител установлен дополнительньй компрессор. ДавлениеExample 3. The separation is carried out according to Example 1 of FIG. 2, a membrane 7 of carbosil, a membrane 8 of porous polypropylene. An additional compressor is installed at the output of the PND separator. Pressure
в ПВД и ПНД модул и каждого изin LDPE and PND module and each of
газоразделителей 10 и 1 атм соответственно .gas separators 10 and 1 atm, respectively.
Коэффициент делени потока разделителей равен 0,7. Суммарный компремируем 1Й поток 4,4 моль/с. Термодинамический КПД 1 0,19.The split ratio of the separators is 0.7. Total we compress the 1st flow 4.4 mol / s. Thermodynamic efficiency 1 0.19.
Таким образом, в результате использовани изобретени продукты с заданной концентрацией целевых компонентов могут быть получены при меньших энергозатратах.Thus, as a result of using the invention, products with a predetermined concentration of target components can be obtained with less energy consumption.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874316555A SU1493295A1 (en) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | Device for separating gas mixtures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874316555A SU1493295A1 (en) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | Device for separating gas mixtures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1493295A1 true SU1493295A1 (en) | 1989-07-15 |
Family
ID=21331819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874316555A SU1493295A1 (en) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | Device for separating gas mixtures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1493295A1 (en) |
-
1987
- 1987-10-15 SU SU874316555A patent/SU1493295A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US № 4140499, кл. В 01 D 53/22, 1979. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5282969A (en) | High pressure feed membrane separation process | |
US4597777A (en) | Membrane gas separation processes | |
US4654047A (en) | Hybrid membrane/cryogenic process for hydrogen purification | |
AU680800B1 (en) | Process for the dehydration of a gas | |
EP0799634A1 (en) | Membrane system and method for separating gaseous mixtures | |
EP0547355B1 (en) | Membrane oxygen process and system | |
KR920011567A (en) | 3-stage membrane gas separation process and system | |
EP0430304B1 (en) | Separation of gas mixtures | |
KR970032996A (en) | Solid electrolyte membrane gas separation method | |
CA2124601A1 (en) | Hydrogen Fractionation by Adsorbent Membranes | |
CA2111923A1 (en) | High purity membrane nitrogen | |
CA2016570A1 (en) | Process and system for the production of dry high purity nitrogen | |
CA2172301A1 (en) | Pressure driven solid electrolyte membrane gas separation method | |
EP3446771B1 (en) | Membrane-based gas separation with retentate sweep | |
TW354263B (en) | Operation of staged adsorbent membranes | |
US5015269A (en) | Gas separation | |
Sidhoum et al. | Asymmetric cellulose acetate hollow fibers: studies in gas permeation | |
CA2104811A1 (en) | Membrane nitrogen gas generator with improved flexibility | |
US5252219A (en) | Compressed permeate sweep membrane separation process | |
Hwang et al. | Gas separation by a continuous membrane column | |
Xu et al. | Gas separation membrane cascades I. One-compressor cascades with minimal exergy losses due to mixing | |
CA1104067A (en) | Method for separating gases | |
CA3113200C (en) | Membrane process and system for high recovery of a nonpermeating gas | |
Agrawal et al. | Gas separation membrane cascades II. Two-compressor cascades | |
SU1493295A1 (en) | Device for separating gas mixtures |