膜分离制氮装置讲解
膜制氮操作方法
温控仪氮气分析仪电流表电源指示工作指示暖风机取样压力取样调压取样流量计氮气切换阀空气PERMEA柏美亚Prism 普里森膜一、膜分离制氨概述：膜分离制氮机采用美国柏美亚(PERMEA)公司制造的普里森(PRISM)膜分离技术，可以从空气中分离并回收氮气，压缩空气作为原料气通入膜分离制氮机后，可以很快生产出合格的氮气，该机操作简便，维护工作量少，运行稳定可靠，近二十、三十年来，在世界上得到很快的发展，有人将膜技术的应用称为“第三次工业革命”膜技术在为人类带来巨大的利益。
二、典型用途2．1 冶金和金属工业粉末冶金烧结过程的保护气，光亮退火，淬火加热渗氮共渗，软氮化，氮基气氮垫处理的氮源，复合吹氮炼钢，炼钢转炉密封，连铸、连轧，钢材退火保护气氮等。
2．2 化学和石油化工业吹洗容器，管道和隔离室。
合成纤维纺线，设备防腐催化剂再生，石油分馏，氮肥原料，触煤保护轮胎的生产等。
2．3电子工业大规模集成电路，彩色与黑白显像管，电视机与收录机零部件制造半导体和电器用气体，电子元件生产和激光打孔的氮基气象。
2．4食品工业食品包装用的气体，酒、啤酒、果汁贮存与清除，粮油食品、茶叶、中草药的常温贮藏及抑制害早虫，水果、蔬菜在适宜温度下的长期保鲜等。
三、膜分离制氮机工作原理3．1膜制氮机原理。
两种或两种以上的所体混合物通过氮分子膜时，由于各种气体在膜中的溶解度种扩散系数的差异，导致不同气体在膜中相对渗透率有所不同。
根据这一特性，可将气体分为“快气”和“慢气”。
当混合气体在驱动力-膜两则压差的作用下，渗透速率相对较快的气体如水、二氧化碳等渗透膜后，在膜渗透侧被富集，而渗透速度相对慢的气体如氮气、一氧化碳、氩气等则在三带留侧被富集，从而达到混合气体分离之目的。
当以加压净化为气源时，氮气等惰性气体被富集成高纯度供生产使用，由渗透侧排空的为富氧空气H2O，CO2，O2，Ar N2 CD “快”相对之渗透速率“慢”。
3．2膜分离制氮机气体流程图3．3压缩气源：氮气分离器尽量采用独立的氢源即空压机。
膜分离制氮
膜空分制氮系统包含以下主要设备：1）空压机为制氮装置提供足够气源，空压机排气压力和排气量以膜组件的工况要求为依据。
2）空气预处理空气预处理是为了除去压缩空气中的油和水份以及大于0.1μm 的尘颗粒，减轻后续膜组件的负担。
空气预处理包括除油过滤和空气干燥二个功能。
3）膜分离装置膜分离装置的功能是将压缩空气精过滤后，经膜装置分离成氮气和富氧。
氮气达到品质要求后进入缓冲罐备用。
未达标气体从放空口排出。
膜分离过程的富氧废气通过富氧排放口排出。
4）氮气缓冲罐缓冲罐用于氮气的暂时存储和气体缓冲。
5）氮气监控系统氮气监控系统用于控制膜空分制氮装置，提供膜空分制氮装置人机操作界面、运行数据显示、报警显示等功能。
主要功能包括：一键装置启停、空压机启停、温度调节、压力调节、氮气纯度检测、氮气存储/放空转换控制、温度参数调整、压力参数调整、报警显示等。
1）、PSA制氮与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点2）、以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离叫膜分离法。
和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(≤3分钟)、增容方便等优点，它特别适宜于氮气纯度≤98％的中、小型氮气用户，有最佳功能价格比。
而氮气纯度在98%以上时，它与相同规格的PSA制氮机相比价格要高出15%以上。
中空纤维制氮机无切换阀门等运动部件，分离过程无相变，所以运行平稳无噪音、故障率低、可靠性好、能耗小。
根据GB/T 7392-1998（集装箱的技术要求和实验方法）气密试验，对只开设一个箱门的保温集装箱，其漏气率按标准状态计，不应超过10m3/h,每增设一个箱门（如侧开门）的漏气率允许增加5m3/h。
我们假设集装箱开设2个箱门，则其漏气率为15m3/h。
膜分离制氮装置
2. 结构特征与工作原理
• 2.1 总体结构
• 制氮装置由空压机段、空气预处理段及膜分离段三部分组 成。分体组装在矿用平板车上，三段之间以高压胶管相连， 从而构成制氮装置。
• 2.2 工作原理
– 膜分离原理：气体混合物通过高分子膜时，由于各种 气体在膜中溶解度和扩散系数的差别，导致不同气体 在膜中相对渗透速率之不同。渗透速率相对高的气体 如水、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后， 在膜的渗透侧被富集，而渗透率相对较低的气体，如 甲烷、氮气、一氧化碳和氩气等气体则在膜滞留侧被 富集，从而达到混合气体分离的目的。整个分离过程 是平稳连续的。
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6. 运行时的维护、保养
• ——开机时必须开启所有排污阀，以保证彻底排除装置内部 的冷凝水。 • ——过滤器芯累计使用3000小时，必须及时更换，详见过滤 器说明书。 • ——氧气传感器每年应标定（更换）一次。 • ——空压机的维护、保养、检修，请仔细阅读其说明书及使 用维护说明书。 • ——运行过程中，各级过滤器的手动排污阀每隔半小时必须 开启排放一次。 • ——保证空压机的3个冷却器内充满水。 • ——严禁带电进行维护、维修！
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1.4 型号的组成及其代表意义
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制氮装置的型号含义： DM —×××/× 出口压力（MPa值的0.1倍） 氮气流量m3/ h D表示煤矿用制氮装置，M表示膜分离
标记示例： DT—800/8 表示出口压力0.8MPa，产气量800m3 / h煤矿用移动式膜 分离制氮装置。
1.5 使用环境条件 · 环境温度：0～40º C； · 大气压力：80 kPa～106 kPa； · 相对湿度：≤95％（25℃时）；并考虑到因温度变化发 生在产品表面的凝露； · 在周围空气含有甲烷、煤尘爆炸性气体混合物，无滴水、 无强烈颠簸和振动等场合中； · 所使用的冷却水水质应无腐蚀性，无杂质。 1.6 工作条件 · 供电条件：1140（660） V 50Hz ； · 供水条件：流量不小于20m3/h（单台空压机的水量）， 水质为无腐蚀性、无杂质的工业用水。 · 通风良好，矿尘较小，无积水、无滴水的专用峒室内， 或者在较为洁净的巷道内。 · 工作环境的有害气体、瓦斯、煤尘含量和通风量应符 合《煤矿安全规程》的规定。
膜制氮装置操作手册
膜制氮装置操作手册制氮装置在装置所排放的富氧空气中，氧含量达到30~45%，因此，在该富氧空气排放口附近绝对静止吸烟与用火。
膜制氮工艺描述膜气体分离原理：膜装置时用膜件从空气中分离出氮气的。
分离气体的基本原理时：各种气体在特种有机膜中的吸附、扩散、渗透速率不同。
我们称渗透透速率大的气体为“快气”，渗透速率小的气体为“慢气”。
混合气通过膜后，“快气”被富集在抵押外侧，“慢气”被富集在高压内侧，从而实现了混合气体的分离。
为了提高分离膜表面积和减少膜的厚度，聚合物制成超细化中空纤维。
对每根超细化中空纤维组成纤维束，再按照设定的分离表面积烧成中空纤维膜组—分离器。
空中纤维壁薄、管细、所以比表面积大，氮气的回收率高。
膜的使用寿命长、耐压、节能。
压缩空气从纤维束的一段进入，然后通过纤维内孔到达膜组的另一端。
当压缩空气接触到有机膜壁式，气体就发生前述的分离。
“快气”如氧气、二氧化碳和水汽迅速渗透纤维壁，以接近大气压得低压，自膜件侧面的排气口排出。
而氮气在流动状态下不会迅速渗透过纤维壁，而是流向纤维束的另一端，进入膜件端头的产品集气管内。
膜制氮装置的构成：膜制氮装置可分成三个标准分系统，分别为：空气压缩及预处理系统、膜空气分离系统、自动控制系统。
空气压缩及预处理系统：浊空气压缩机送来的压缩空气（1.3MPag）,进入空气缓冲罐T—12A/B，经一级聚合过滤器F—13A/B，除去大部分粉尘与油水滴，进入冷冻式干燥器F—14A/B中，将压缩空气的露点温度降低到-35℃，大部分气态油水被冷凝并排放，然后由二级微粒过滤器F—15除去，此时再进入电加热器EH17，加热至约45℃，其温度由温度控制器TIC14-2调节控制；当加热器温度超过55℃，其温度报警控制器TIS14-2控制加热器断电、停机。
将将热后的压缩空气由活性炭过滤器F18进一步将气态浊脱除，并有灰尘过滤器F-19将剩余的灰尘除去。
空气进入膜件时杂质含如下：1、残余油含量：0.003mg/m³(at21℃)2、残余粉尘含量：0.01mg/ m³3、残余水含量：0.28g/ m³4、压缩空气温度约：40℃正确地操作及维护压缩机、过滤器、冷干机、加热器、冷凝油水分离等系统，能有效的控制压缩空气中的杂质含量，保证膜制氮装置的长期稳定运行。
膜分离制氮机
膜分离制氮机一、膜分离制氮机工作原理：1、中空纤维膜分离技术是在二十世纪中期发展起来的一种高新技术，近二、三十年来，在世界上得到了飞速的发展，膜分离技术正在为人类带来巨大的利益。
薄膜对某些气体组分具有选择性渗透和扩散的特性，因此可以达到气体分离的目的。
2、中空纤维膜实际上是具有相同内外径的微孔管，其结构与列管式换热器相似。
纤维束相互独立，在膜组两端用环氧树脂进行密封。
数十万根纤维捆在一起用来提供所需的表面积。
3、在压力作用下，各种气体在中空纤维膜中的吸附、扩散、渗透速率不同，按顺序排列，我们称渗透速率大的气体为"快气"，如氧气、水气；渗透速率小的为"慢气"，如氮气。
混合气体透过膜后， "快气"被富集在低压外侧，"慢气"被富集在高压内侧，从而实现了混合气体的分离。
原理流程示意图：特点：1、膜组件规格齐全，可经济地满足不同用户的氮气需要；2、膜组件耐压高，压力损失小，可满足要求氮气出口压力高的用户的需要；3、通过增加膜组件的数量可以很容易地扩大系统的产氮量；4、无运动部件，静态运行，无需特别照管，甚少保养，连续运行安全可靠；5、重量轻、结构紧凑、节省空间，无需基建投资，易于安装和启动，开、停车方便迅速，自动运行；6、膜组可将氧气和湿气同时分离出去，产生的氮气很干燥、露点低；7、可选配氮气流量，远程监控系统等。
二、膜分离制氮机的组成及工艺流程示意：三、膜分离制氮机实际产品图片展示：欢迎您的下载，资料仅供参考！致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习课件等等打造全网一站式需求。
膜分离制氮机工作原理
膜分离制氮机工作原理
膜分离制氮机是一种利用膜技术制备高纯度氮气的设备。
其工作原理基于气体在不同材料的渗透性差异，通过将空气从一个高压侧通过一些特定的膜材料，使较小分子量的气体如氧气、水分子等通过膜溶解或扩散到另一个低压侧，而较大分子量的氮气等则保留在高压侧，从而实现了空气中氮气和氧气的分离。
一般来说，膜分离制氮机的膜材料为聚酰胺、聚酯、聚乙烯等聚合物膜材料。
这些材料是一种半透膜，具有很小的孔隙度和高度规则的孔径大小分布，可以让氧气分子通过而阻止氮气分子通过。
而这些材料的选择和性能对于膜分离制氮机的工作效率和氮气纯度具有重要影响。
膜分离制氮机的工作流程大致分为三步：首先，在高压侧的预处理系统中，空气被过滤、冷却、干燥和压缩，以达到进入膜分离系统所需的压力和干燥度；其次，在膜分离系统中，氧气、水分子等小分子量的气体通过膜材料扩散到低压侧，从而实现氮气的分离和纯化；最后，在低压侧的储氮罐中，高纯度的氮气被储存和供应给需要的设备或应用中。
膜分离制氮机相对于传统的吸附法制氮机具有结构简单、操作方便、维护成本低等优点，尤其适用于需要高纯度氮气的场合，如电子、医药、食品等行业。
膜分离制氮装置的安全应用
2) 着火。膜分离制氮装置周围的 O2 浓度比较 高，发生火灾危险性更高。造成着火的原因有很多， 主要有油类起火、电气设备起火等，不管起火的原因 如何，第一时间应把膜分离制氮装置停机，降低周围 的 O2 浓度，再根据具体情况进行灭火。如果是一般 的物体着火，如木料，用水扑灭就可以; 当发生油类 着火时，不能用水灭火，因为油类不溶于水且密度比 水要小，会使着火的范围扩大，更加难以控制，应该
1 膜分离制氮装置的工作原理
2 膜分离制氮装置在应用过程中的安全问题
膜分离制氮是现今世界上主要的空气分离制氮 技术，是由空压机段、空气预处理段及膜分离段 3 部 分组成，采用中空纤维膜分离空气中的氧、氮，制取 高纯度的 N2。制氮装置以螺杆式空气压缩机为供 气源，通过 压 缩 空 气 预 出 路 段 对 空 气 进 行 除 油、除 尘、除水、恒温处理后进入膜组。气体混合物通过中 空纤维膜时，由于各种气体在膜中溶解度和扩散系 数的差别，导致不同气体在膜中相对渗透速率之不 同。渗透速率相对高的气体如水、O2 等透过膜后， 在膜的渗透侧被富集，而渗透率相对较低的气体，如 Ar、N2 等气体则在膜滞留侧被富集，从而达到氧氮 分离的目的，装置结构如图 1。
设计·开发
( 2012 － 12)
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用沙子、泡沫灭火器扑灭; 当电气设备着火时，应首 先切断设备电源，不能用水或泡沫灭火器灭火，因为 水和泡沫都具有导电性，有可能造成救火者触电，应 用沙子或 CCL4 灭火器去灭火; 如果身穿的衣服着 火，因为此时衣服内可能饱含了氧气，不得扑打，应 用绝缘布料把身体裹住，在地上往返滚动。
膜分离式氮气发生器特点膜分离式氮气发生器特点工作原理和主要
膜分离式氮气发生器特点膜分离式氮气发生器特点1、 膜组件规格齐全，可满足不同用户的氮气需求。
2、重量轻，整体结构，节省空间。
3、薄膜可将氧气及湿气同时分离出去，产生干燥的氮气。
4、通过增加膜组件的数量，可很容易扩大系统的产氮量。
5、系统静态运行，无需特别照顾看管，甚少保养，连续运转安全可靠。
6、膜组件耐压高，压力损失小，可满足要求出口氮气压力高的用户之需要。
7、易于安装和启动，开机、停机方便迅速。
工作工作原理原理原理和和主要应用主要应用PT-MNG-05型氮气发生器专门为LC-MS分析提供氮气而设计，采用目前世界上最先进的膜过滤技术，具有安全、高效、成本低、适用方便的特点。
安全性高，可以安放在实验室内，也可以放置在距离分析仪器较远位置，可以用一个长的尼龙管与分析仪器相连,可以和所有厂家的LC-MS 仪器配套使用。
PT-MNG-05型氮气发生器使用成本低，氮气发生器可以长期使用，自动化程度高，只要按键开机就可以长时间无人操作给外围仪器供气。
基本不需要维护，一年中只需花30分钟左右的时间更换过滤元件。
氮气发生器可以与所有的LC-MS 、FT-IR 、NMR 、ELSD 等仪器连接，均符合对氮气纯度的要求。
适用分析仪器LC LC--MS MS，，FT FT--IR IR，，NMR NMR，，DSC DSC，，ELSD ・・・・・P T 系列系列分体分体分体式式1、 外置空气压缩机，冻干机，分体式设计，便于维护a) 空气压缩机排气量：0.4m 3/min ，最高输出压力为0.85MPab) 空气干燥机空气处理量：0.7 m3/min ，最高使用压力为0.98MPa 2、 氮气发生器的出口压力：0—8MPa 3、 输出氮气纯度与流量的对照表格如下：输出N2纯度与流量对照表 纯度 99% 98% 97% 96% 95% 流量0.741．11.41.72.1（压力：0.7MPa 温度：25℃）设备设备组成组成如下图，本系统分为三个部分：空压机、冻干机和氮气发生器；三部分的功能介绍如下：空气压缩机空气压缩机本压缩机采用日立公司生产的全无油涡旋式压缩机，产生压力在0.65-0.85MPa ，流量为0.4m 3/min ，噪音为47dB 的洁净空气。
DM系列煤矿用移动式膜分离制氮装置
DM系列煤矿用移动式膜分离制氮装置全国销售热线1326-007-2458产品特点：膜分离制氮系20世纪90年代世界上最先进的空气分离制氮技术。
在国外，膜分离技术主要应用于油船、油库的阻燃、粮食、蔬菜、水果、食品的保鲜以及易氧化材料的保存等。
在国内，石油、冶金工业、食品保鲜等领域也已有应用。
随着高产、高效采煤技术的发展，综采、综放工作面采空区防灭火问题已成为煤矿安全生产迫切需要解决的问题。
注氮防灭火作为惰化防灭火的主要形式，已被世界各主要产煤国家公认是行之有效的措施。
《煤矿安全规程》（1992版）第224条规定：综放开采有自燃倾向的厚及特厚煤层时，必须采用以注入惰性气体为主的综合防灭火措施。
煤炭科学研究总院沈阳研究院研制开发的专利产品——DM系列矿用井下移动式膜分离制氮装置，以下简称“制氮装置”，采用中空纤维膜分离空气中的氧、氮，制取高纯度的氮气获得成功。
经国家防爆安全产品质量监督检验中心检测，授以整机《防爆合格证》并取得《煤矿矿用产品安全标志证书》。
1996年8月取得国家实用新型专利。
主要用途及使用范围制氮装置可以直接用于防治煤矿井下有煤或瓦斯突出场所的煤炭自然发火。
品种、规格DM－200、DM－300、DM－400、DM－500、DM－600、DM－800、DM－1000、DM－1200型号的组成及其代表意义D M —×××XXX氮气产量M膜分离D氮气装置使用环境条件环境温度：0～40 ºC；大气压力：80～106 kPa；相对湿度：≤95％（25 ℃时）。
工作条件●供电条件：1140（660）V 50 Hz ；●供水条件：流量≥20 m3/h（单台空压机的水量），水质为无腐蚀性、无杂质的工业用水。
●通风良好，矿尘较小，无积水、无滴水的专用峒室内，或者在较为洁净的巷道内。
●工作环境的有害气体、瓦斯、煤尘含量和通风量应符合《煤矿安全规程》的规定。
总体结构制氮装置由空压机段、空气预处理段及膜分离段3部分组成。
MZD-1200 350C 膜分离制氮设备整机设备操作说明书(最终版)要点
MZD-1200/350C膜分离制氮设备操作与使用维护保养手册山东恒业石油新技术应用有限公司2012年4月前言欢迎使用MZD-1200/350C型制氮设备!本说明书将提供制氮机组的技术细节、应遵守的操作规程以及保证制氮机组正常工作必须进行的维护说明。
为使您正确地使用制氮机组，并得到满意效果，务必请您在启动制氮机组前，仔细阅读本用户手册，遵守手册中的操作规程并按其执行，不要误操作。
本设备在出厂前，已进行过膜分离制氮并增压的联机试机试验。
用户只有遵循本说明书的操作规程，空气压缩机组才对产品交货条款所列的质量要求实行担保。
如遇下列情况，担保作废：——设备介质为说明书中规定的以外的气体；——润滑油未按规定使用；——使用时用户自行将安全保护措施拆除；——设备未按要求进行定期维护；——操作不正确及其它人为破坏；——非我公司安装的管路所造成的损坏等；若能正确保养和使用，本制氮机组将为您高效、经济地工作。
若出现问题或不明故障，请进快与我公司联系。
安全注意事项生命安全健康，以及保证制氮机组能可靠地运行而编写的。
1.1.安全注意事项高压气体有很大的能量，非常危险！必须确认高压管路系统中的气体已放空，才可进行拆卸工作。
安装，操作和维修工作必须遵照操作规程或由专业人员指导进行；旋转部件易出事故，非常危险，故在运转操作中必须有防护装置；高温、高压等部位要有警示标志。
长期工作在制氮机组旁的人员，要采取防护措施，最好使用听觉保护装置；严禁在制氮机组旁放置易燃物品，系统附近严禁烟火。
设备在运输过程中将油箱的液位计阀门关闭，以防液位计损坏漏油现象。
1.2. 操作注意事项制氮机组必须定期检修，并保证良好的工作状态；应在技术规范规定的范围内运行；压缩机运行时在各压缩段会产生大量的热，故不可直接触摸各级气缸体及排气口至冷却器之间的高温金属零部件。
压缩机在运行中发现有油泄漏时，不仅要彻底清除泄漏液、修复泄漏处，必须检查并补充系统中的油量。
膜分离制氮机设备工艺原理
膜分离制氮机设备工艺原理前言随着科技的发展和应用的广泛，氮气在许多领域中扮演着重要的角色。
例如，在冶金、电子、化学、食品等方面，氮气的运用非常广泛。
然而，如何制备高品质、高纯度的氮气是各个领域必须面对的问题。
本文将介绍膜分离制氮机的设备工艺原理，以及它是如何实现高品质、高纯度氮气的制备的。
膜分离制氮机的概述膜分离制氮机是一种通过膜分离技术来制备氮气的设备。
它是利用氮气和氧气在不同的膜材料中的渗透速率差异来实现氮气的制备。
该机器的主要组成部分包括压缩机、空气处理系统、膜分离模块、恒温控制系统、氮气储罐等。
它以空气为原料，经由一系列的净化和分离处理，最终制备出具有高纯度和可控性的氮气。
膜分离技术的原理膜分离技术是一种通过在膜上形成连续的分离层来实现分离的技术。
根据膜的分离机理，可以将膜分离技术分为压力驱动膜分离技术和电化学膜分离技术。
其中，压力驱动膜分离技术是膜分离制氮机所采用的技术之一。
它是通过施加压力，让气体在膜中进行分离，最终得到纯度高的氮气。
在膜分离模块中，膜材料被分为多组，每组膜材料的分离性能不同。
由于氮气和氧气在膜材料中的渗透速率不同，操作者可以通过调节气体的压力和流量以控制氮气氧气的渗透速率。
最终，在较少氧气进入的情况下，制备出具有较高纯度的氮气。
设备工艺流程膜分离制氮机的工艺流程一般分为以下几个步骤：1. 压缩空气的处理空气从大气吸入后，首先会经过空气处理系统进行处理。
空气处理系统的主要作用是去除空气中的杂质和水分，保证后续的操作能够顺利进行。
常见的对空气进行处理的方法包括滤波器和降温器等。
2. 压缩空气的加压经过前一步骤的处理后，压缩机会将空气进行加压，使其进入膜分离模块。
加压的目的是为了让空气在膜过程中提供足够的压力。
3. 膜分离过程经过加压的空气会进入膜分离模块。
在模块中，空气会通过一系列的膜材料，使得氮气和氧气分别渗透到不同的膜中。
最终，膜分离模块会得到高纯度的氮气。
在这个过程中，由于不同组膜材料的渗透速率差异，操作者可以通过往后端加气以吹干膜组的方式来实现调节氮气产量等参数的目的。
DMJ1000制氮机使用说明书
煤 矿用膜 分 离 制 氮 装 置
使用说明书
执行标准：Q/CAC 0001-2012
《煤矿用制氮装置通用技术条件》MT/T774-1998
北京长顺安达测控技术有限公司
DMJ-1000煤矿用膜分离制氮装置使用说明书
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在安装、调试、操作、维护本制氮系统之前，请务必先阅读以下安全警示！
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能耗低：由于中空纤维膜表面积大，具有较高的分离系数，因此能耗低。
可靠性高：制氮装置没有运动部件，属静态运行，只需甚少保养、连续运行可靠性高。
增容简单：若需增加氮气产量，只需增加相应数量的膜管即可。
瞬时启动：开、停机方便迅速，系统采用微电脑控制自动化程度高，操作简便。
供氮压力高：膜组件耐压高，压力损失小，可满足氮气压力要求高之用户需要，更适合远距离输送。
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煤矿用膜分离制氮装置（以下简称制氮装置），采用了世界制氮领域的最新技术—中空纤维膜分离制氮技术，是通过引进、消化、吸收国外的先进技术，经过公司的科研人员研究、开发而成，其主体部分采用了美国氮膜系统。气源预处理系统的主要部件均采用进口或合资高质量产品，并采用了智能化微机控制使该装置达到了国内先进水平。本产品用于煤矿井下防灭火，因为本产品为爆炸性气体环境用电气设备,所以可在煤矿下具有动开关，给制氮装置送电。
开机操作程序及注意事项：
7.2.1将1号车的磁力起动器隔离开关手柄推至“正转”位置，按动1号车电源开关，给1号车送电。
7.2.2打开冷却水阀门，给机器送冷却水。
7.2.3确定1号车的手动阀处于“卸载”状态，按1号车启动按钮，30秒后，将手动阀拨至“加载”位置。
轨距：900；；空压机型号：MLG20/-160G功率160*2KW
膜分离制氮技术简图
5、膜氮系统使用时对外部环境的要求比较宽松，抗化学能力强，耐水及酸、碱性气体。
6、经分离后得到的氮气压力仅比压缩空气压力低0.1Mpa，方便装在氮气储罐里。
7、与PSA比较阀门无须频繁动作，无吸附剂，一般情况下不需要定期维护或更换易损件。
8、开停车方便，使用寿命通常十年以上。
于2000NM3/h或小于1NM3/h都可以。大装置要降低产量也不受其影响，而且能耗也同时降低。
2、使用能耗低，氮气、富氧气各尽其用。富氧气体的应用，每年可增加该装置造价2-3倍的经济效益。为富氧燃烧技术的开拓奠定了基础。
3、操作简单，无需操作人员，大型的设备系统由计算机控制。
膜分离制氮
膜空分制氮系统包含以下主要设备：1）空压机为制氮装置提供足够气源，空压机排气压力和排气量以膜组件的工况要求为依据。
2）空气预处理空气预处理是为了除去压缩空气中的油和水份以及大于0.1μm 的尘颗粒，减轻后续膜组件的负担。
空气预处理包括除油过滤和空气干燥二个功能。
3）膜分离装置膜分离装置的功能是将压缩空气精过滤后，经膜装置分离成氮气和富氧。
氮气达到品质要求后进入缓冲罐备用。
未达标气体从放空口排出。
膜分离过程的富氧废气通过富氧排放口排出。
4）氮气缓冲罐缓冲罐用于氮气的暂时存储和气体缓冲。
5）氮气监控系统氮气监控系统用于控制膜空分制氮装置，提供膜空分制氮装置人机操作界面、运行数据显示、报警显示等功能。
主要功能包括：一键装置启停、空压机启停、温度调节、压力调节、氮气纯度检测、氮气存储/放空转换控制、温度参数调整、压力参数调整、报警显示等。
1）、PSA制氮与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点2）、以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离叫膜分离法。
和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(≤3分钟)、增容方便等优点，它特别适宜于氮气纯度≤98％的中、小型氮气用户，有最佳功能价格比。
而氮气纯度在98%以上时，它与相同规格的PSA制氮机相比价格要高出15%以上。
中空纤维制氮机无切换阀门等运动部件，分离过程无相变，所以运行平稳无噪音、故障率低、可靠性好、能耗小。
根据GB/T 7392-1998（集装箱的技术要求和实验方法）气密试验，对只开设一个箱门的保温集装箱，其漏气率按标准状态计，不应超过10m3/h,每增设一个箱门（如侧开门）的漏气率允许增加5m3/h。
我们假设集装箱开设2个箱门，则其漏气率为15m3/h。
膜分离制氮装置
膜分离制氮装置一、概述膜法气体分离技术是当今世界竞相发展的高新技术，具有技术先进、投资少、操作费用低、寿命长、操作简单、开停车方便、占地面积小、操作弹性大、维护费用低等优点。
膜法气体分离技术现已广泛应用于石油(三次采油、天然气回收)；化工(置换、吹扫、保护气)；冶金(碳氮共渗、退火、焊接保护气)；电子(电子器件保护气)、运输(易燃、易爆危险品保护气)；煤炭(灭火、防爆)；农业(库存农产品的起跳保护、防霉、防菌、防虫)；医药(氮封、覆盖保护气)等领域。
膜法空分可以直接生产氮气、其纯度可在90%--99.7%范围内任意调节；膜法空分还可以直接生产富氧空气、富氧空气的浓度可以达到45%。
二、技术原理通常一切气体均可以渗透通过高分子膜，其过程是气体分子首先被吸附并溶解于膜的高压侧表面，然后借助于浓度梯度在膜中扩散，最后从膜的低压侧解析出来，其结果是小分子和极性较强的分子的通过速度较快，而大分子和极性较弱的分子的通过速度较慢，膜分离就是利用各种气体在高分子膜上的渗透速率的不同，来进行气体分离的，其分离推动力为气体在膜两侧的分压差，所以膜法气体分离没有相变、不需要再生，它具有设备简单、操作及维护费用低等优点。
一根膜分离器(组件)是由成千上万根中空纤维分离膜集装在一个外壳内，其结构类似于列管式换热器，它可以在最小的空间里提供最大的分离膜表面积，所以膜分离系统具有占地面积小、重量轻、分离效率高等优点。
膜分离制氮除可以提供洁净的高浓度氮气外，还可以同时提供富氧空气。
三、膜法空分的优点(1)能耗低：超细化的中空纤维膜具有极高的分离性能和很大的比表面积，制氮的氮气回收率极高，比其它空分技术制氮的能耗要少15~25%。
(2)可靠性高：中空纤维膜制氮系统不象其它空分设备，没有移动的部件，静态运行，只需甚少保养，连续运行安全可靠。
(3)寿命长：使用寿命可达6年以上。
(4)技术可靠：有数千台套设备在世界各地运行，使用效果良好。
膜分离制氮与变压吸附制氮在煤矿井下的应用
膜分离制氮与变压吸附制氮在煤矿井下的应用1、现状膜分离制单与变压吸附制氮技术应用广泛，半个世纪以来，膜分离完成了从实验室到大规模工业应用的转变，成为一项高效节能的新型分离技术。
从20世纪初期开始，差不多每10 a就有l项新的膜过程在工业上得到应用。
变压吸附制氮技术远远早于膜分离制氮技术的发展，相对技术更加成熟。
由于膜分离技术本身具有的优越性能，故膜过程现在已经得到世界各国的普遍重视。
在能源紧张、资源短缺、生态环境恶化的今天，产业界和科技界把膜分离过程视为2l世纪工业技术改造中的一项极为重要的新技术。
曾有专家指出：谁掌握了膜技术谁就掌握了化学工业的明天。
这一潜力巨大的新兴行业正在以蓬勃的激情挑战市场，同时也带动了变压吸附制氮技术的快速发展，为众多的企业带来了较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。
20世纪80年代初我国膜技术跨入应用阶段，同时也是新膜过程的开发阶段，从这个阶段开始膜分离制氮技术和变压吸附制氮技术同时引人煤炭领域。
2种不同性质的制氮技术被运用于煤矿开采的防灭火工艺，得到迅速发展和运用。
经历20多年的发展和改进，膜分离制氮技术和变压吸附制氮技术及其它们的装备日趋完善、规范。
2、技术特性膜分离技术过程是一个高效、环保的分离过程，它是多学科交叉的高新技术，它在物理、化学和生物性质上可呈现出各种各样的特性，具有较多的优势。
这种良好的性能优势被移植到膜分离制氮装置上，使得这种装置制氮在分离过程中分离效果高，过程中所消耗能量低，自动化程度高，它可以在接近室温的温度下稳定运行，成品品质稳定性好，可以连续化操作，灵活性强，整个制作过程完全为纯物理过程。
膜的种类很多，中空纤维膜最适用于煤矿 制氮设备，主要来自美国的普利森和捷能及日本的宇部。
从特性上来看，目前市场上的膜分离制氮装置设备可分为2种类型，一种为电加热制氮，一种为汽加热制氮。
膜的特性决定了它的性能工况与温度有密切关系，性能工况一般在45～50℃为最佳。
河北膜分离制氮机工作原理
河北膜分离制氮机工作原理
河北膜分离制氮机是一种通过膜分离技术实现氮气分离的设备。
其工作原理如下：
1. 压缩空气进气：首先，将大气中的空气通过压缩机进行压缩，提高其压力和浓度。
2. 空气预处理：经过压缩的空气会进入空气预处理系统，去除其中的水分和杂质，以保证后续工艺的正常运行。
3. 膜分离：处理后的空气进入膜分离装置，在这个装置中，氧气和水分会被选择性地透过膜，而氮气则被分离出来。
这是因为膜的孔径大小可以限制不同分子的通过，使得氮气更容易通过。
4. 氮气收集：分离出来的氮气会从膜分离装置的出口流出，收集到氮气储存罐中。
这样就实现了纯净的氮气的提取。
5. 氧气排放：而通过膜分离未被分离出来的氧气则会从膜分离装置的另一侧排放出去。
通过上述工作原理，河北膜分离制氮机可以实现对空气中的氮气进行有效分离，并提供纯净的氮气供应。
该技术被广泛应用于医疗、化工、电子等领域。
膜分离制氮机工作原理
膜分离制氮机工作原理膜分离制氮机是一种利用膜分离技术制取氮气的设备。
它的工作原理是利用膜的选择性通透性，将空气中的氧气和其他杂质分离出来，从而得到高纯度的氮气。
膜分离制氮机的主要组成部分包括压缩机、冷干机、膜分离器、氮气储罐等。
首先，压缩机将空气压缩到一定压力，然后通过冷干机将空气中的水分和其他杂质去除。
接下来，空气进入膜分离器，膜分离器中有许多微孔，这些微孔可以让氮气通过，但是氧气和其他杂质则被阻挡在膜的表面上。
最后，通过氮气储罐将制取的氮气储存起来。
膜分离制氮机的膜分离器是整个设备的核心部分。
膜分离器中的膜是由聚合物材料制成的，这种材料具有良好的选择性通透性，可以将氧气和其他杂质分离出来。
膜的选择性通透性是由其孔径大小和化学性质决定的。
通常情况下，膜的孔径大小为0.1-0.5微米，这个孔径大小可以让氮气通过，但是氧气和其他杂质则被阻挡在膜的表面上。
此外，膜的化学性质也会影响其选择性通透性。
例如，一些特殊的膜可以选择性地分离出二氧化碳和甲烷等气体。
膜分离制氮机的优点是制氮成本低、操作简单、维护方便、占地面积小等。
相比于传统的液态空分设备，膜分离制氮机不需要液态空分剂，因此制氮成本更低。
此外，膜分离制氮机的操作也非常简单，只需要按照设备说明书进行操作即可。
维护方便也是膜分离制氮机的一个优点，因为膜分离器中的膜可以进行清洗和更换。
最后，膜分离制氮机占地面积小，可以方便地安装在生产现场。
膜分离制氮机的应用非常广泛。
它可以用于电子、化工、食品、医药等行业。
例如，在电子行业中，膜分离制氮机可以用于制备高纯度氮气，用于半导体制造等领域。
在化工行业中，膜分离制氮机可以用于制备惰性气体，用于化学反应等领域。
在食品行业中，膜分离制氮机可以用于保鲜、包装等领域。
在医药行业中，膜分离制氮机可以用于制备高纯度氮气，用于药品生产等领域。
膜分离制氮机是一种利用膜分离技术制取氮气的设备。
它的工作原理是利用膜的选择性通透性，将空气中的氧气和其他杂质分离出来，从而得到高纯度的氮气。
油田用车载膜分离制氮装置的结构原理及应用
一、引言随着石油工业的发展，石油储量逐年下降，石油的开采越来越困难。
然而仍然有近2/3的原油因一二次未能采出而被封锁在地下，现在人们正为此而全力探索新方法和新技术。
向油层注氮以提高原油采收率，就是其中一项新技术。
利用氮气自身特性进行油层压力保持、混相与非混相驱及重力泄油等技术，可大大提高采收率，对我国石油工业稳产、高产具有很大意义。
因此氮气设备在油田有广阔的市场。
目前各油田使用的成套氮气设备主要依靠进口，其价格昂贵，配件采购供应周期长，服务维修不及时等诸多因素严重影响油田的采油量。
因而研制属于我们国内自主产权的油田用车载式制氮装置是市场发展的必然需求，而将技术领先，性能稳定的制氮油田用车载膜分离制氮装置的结构原理及应用◎文/周晓娴（山西汾西机电有限公司 太原理工大学机械工程学院 030027）摘 要： 本文主要介绍了油田用车载膜分离制氮装置五大系统的结构，及每个系统的设计技术特点。
关键词： 油田车载；空气源；膜组；增压机；PLC；触膜屏；RS458装置推向油田市场，是研制企业的责任和义务。
二、系统概述油田用车载式制氮装置按制氮方式分为：车载分子筛变压吸附制氮装置、车载膜分离制氮装置；按驱动方式分为：车载电驱动制氮装置、车载柴油驱动制氮装置。
我们结合自己企业的技术力量和市场的需求研制油田车载膜分离制氮装置。
2.1结构组成油田车载膜分离制氮装置主体部分主要由六大部分组成：A、主动力系统B、压缩空气及净化系统C、低压氮气发生系统D、高压氮气增压系统E、泡沫发生系统F、控制系统G、其他附属系统2.2技术特点：A、主动力系统（1）牵引车、载重挂车选用北方奔驰ND4253B34J,可载重量32T，车图（a） 油田车载膜分离制氮装置结构图体长12米。
有独立的液压系统，可快速的支撑起车体。
整套设备的移动方便，快捷，减少了转场时间，减少了成本开销。
（2）配备S800KVA铠装移动式箱式变压器，为设备提供不同等级的电压，同时配有高压计量装置，实时显示并记录设备的用电量，为设备的运行成本提供数据。
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1.2 主要用途及使用范围
• 制氮装置可以直接用于防治煤矿井下有煤或瓦斯突出场 所的煤炭自然发火。
1.3 品种、规格
• 制氮装置一般有膜分离制氮装置和碳分子筛制氮装置两 个品种，本产品是采用膜分离制氮原理的制氮装置。
• 制氮装置，根据产氮量分为200、300、400、500、 600、800、1000、1200 m3/h型(参见MT/T 774 4.2条)。
制部分组成。 • 膜分离段由数根膜组件并联和调节阀门、压力仪表等组成。
4. 技术特征
• 整机防爆：DM系列制氮装置整机防爆，不但可以制造成 井下移动式，也可以制造成地面固定式或地面移动式。
• 体积小、安装移动方便：DM系列制氮装置可以方便的运 移到任何注氮地点，特别是能够适于多个工作面或矿井随 机使用。
• 性能可靠、操作简单：只有空压机段有运转机件，其他部 分皆属静态工作，可保证长期运行而系统性能稳定。
• 产氮量可调：增加或减少膜组件数量，就可改变产氮量。 • 保护齐全：DM系列制氮装置具有超温、超压等多种保护
功能，并在线连续显示主要技术参数。
• 数据输出：氮气纯度和瞬时流量值以标准电流信号输出， 可以实现联网。
• 6.按红色电源箱的“开”按钮，启动检测仪表。
• 7.按空压机操作面板上的绿色“启动”按钮开机；待空 压机的排气压力达到“0.3Mpa”左右稳定后再将手柄转 到“加载”位置。
• 8.调整纯度调节阀至合适位置，纯度、流量达到额定数 值，设备正常运行。
• 5.2 停机：
• 1.将空压机操作面板上的手柄转到“卸载”位置。 • 2.对4个过滤器底部的手动排污阀打开，稍后关闭，完
5. 开、停机
• 5.1 开机：
• 1. 保证空压机的出气阀门处于打开状态，注氮管路畅通。
• 2.开机前空压机的操作面板上的手柄在“卸载”位置。
• 3.确认空压机“正转”运行。
• 4.供水。打开空压机的3个冷却器顶端的放气阀，让气 体排净，水充满冷却器，然后关闭 。
• 5.供电。给空压机和电源箱供电。
– 空气中的氧氮分离是通过这种中空纤维膜组件来完成 的，每根中空纤维膜组件中装有数以万计细如发丝的 中空纤维膜，细小的中空纤维膜就如同一根塑料管 （实际上就是一种特殊塑料管）由于空气中的氧气与 氮气在管中的透过速率不同，当压缩空气进入管中后， 单位时间内氧气、水蒸气等渗透速率相对高的气体大 部分透过管壁并排空，而氮气则在管中富集从管的另 一端输出。
1.4 型号的组成及其代表意义
• 制氮装置的型号含义：
• DM —×××/×
• 出口压力（MPa值的0.1倍）
•
氮气流量m3/ h
•
D表示煤矿用制氮装置，M表示膜分离
• 标记示例：
• DT—800/8 表示出口压力0.8MPa，产气量800m3 / h煤矿用移动式膜 分离制氮装置。
1.5 使用环境条件 · 环境温度：0～40ºC； · 大气压力：80 kPa～106 kPa； · 相对湿度：≤95％（25℃时）；并考虑到因温度变化发
• 煤炭科学研究总院抚顺分院研制开发的专利产品——DM 系列矿用井下移动式膜分离制氮装置，以下简称“制氮装 置”，采用中空纤维膜分离空气中的氧、氮，制取高纯度 的氮气获得成功。经国家防爆安全产品质量监督检验中心 检测，授以整机《防爆合格证》并取得《煤矿矿用产品安 全标志证书》。1996年8月取得国家实用新型专利。
– 制氮装置以螺杆式空气压缩机为供气源，通过压缩空 气预处理段对空气进行除油、除尘、除水、恒温处理 后，再由膜分离段中的膜组件对空能单元的结构
• 空压机段由螺杆空压机组成，排气压力为1.2Mpa。 • 空气预处理段是由螺旋板式换热器、四级过滤器及系统控
成一次排污操作。
• 3.打开过滤器前的“放空阀”排净水和气体再关闭。 • 4.按红色电源箱的“关”按钮断电。 • 5.待空压机排气压力降到“0.4Mpa”以下时再按操作面
板上的红色“停止”按钮关机。
• 6.停止对空压机和红色电源箱的供电。 • 7.停止供水。
6. 运行时的维护、保养
• ——开机时必须开启所有排污阀，以保证彻底排除装置内部 的冷凝水。
或者在较为洁净的巷道内。 · 工作环境的有害气体、瓦斯、煤尘含量和通风量应符
合《煤矿安全规程》的规定。
2. 结构特征与工作原理
• 2.1 总体结构
• 制氮装置由空压机段、空气预处理段及膜分离段三部分组 成。分体组装在矿用平板车上，三段之间以高压胶管相连， 从而构成制氮装置。
• 2.2 工作原理
– 膜分离原理：气体混合物通过高分子膜时，由于各种 气体在膜中溶解度和扩散系数的差别，导致不同气体 在膜中相对渗透速率之不同。渗透速率相对高的气体 如水、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后， 在膜的渗透侧被富集，而渗透率相对较低的气体，如 甲烷、氮气、一氧化碳和氩气等气体则在膜滞留侧被 富集，从而达到混合气体分离的目的。整个分离过程 是平稳连续的。
• 谢谢大家!
煤矿用移动式膜分离制氮装置
煤炭科学研究总院沈阳研究院 2013.8
1. 概述
1.1 产品特点：
• 膜分离制氮系90年代世界上最先进的空气分离制氮技术。 在国外，膜分离技术主要应用于油船、油库的阻燃、粮 食、蔬菜、水果、食品的保鲜以及易氧化材料的保存等。 在国内，石油、冶金工业、食品保鲜等领域也已有应用。
• ——过滤器芯累计使用3000小时，必须及时更换，详见过滤 器说明书。
• ——氧气传感器每年应标定（更换）一次。 • ——空压机的维护、保养、检修，请仔细阅读其说明书及使
用维护说明书。 • ——运行过程中，各级过滤器的手动排污阀每隔半小时必须
开启排放一次。 • ——保证空压机的3个冷却器内充满水。 • ——严禁带电进行维护、维修！
• 随着高产、高效采煤技术的发展，综采、综放工作面采 空区防灭火问题已成为煤矿生产迫切需要解决的问题。 注氮防灭火作为惰化防灭火的主要形式，已被世界各主 要产煤国家公认是行之有效的措施。《煤矿安全规程》 （1992版）第224条规定：综放开采有自燃倾向的厚及 特厚煤层时，必须采用以注入惰性气体为主的综合防灭 火措施。 。
生在产品表面的凝露； · 在周围空气含有甲烷、煤尘爆炸性气体混合物，无滴水、
无强烈颠簸和振动等场合中； · 所使用的冷却水水质应无腐蚀性，无杂质。 1.6 工作条件 · 供电条件：1140（660） V 50Hz ； · 供水条件：流量不小于20m3/h（单台空压机的水量），
水质为无腐蚀性、无杂质的工业用水。 · 通风良好，矿尘较小，无积水、无滴水的专用峒室内，