氮气膜分离系统17页
膜分离氮气机操作规程(3篇)
第1篇一、概述膜分离氮气机是一种利用膜分离技术生产氮气的设备，具有操作简便、效率高、能耗低等优点。
本规程旨在指导操作人员正确、安全地使用膜分离氮气机，确保生产过程的安全、稳定和高效。
二、操作前的准备1. 设备检查：操作前应检查设备是否完好，包括压力表、流量计、安全阀、报警器等，确保其正常运行。
2. 环境检查：确保操作环境通风良好，无易燃易爆物，操作区域整洁。
3. 人员培训：操作人员应经过专业培训，了解设备原理、操作规程及安全注意事项。
4. 穿戴防护：操作人员应穿戴好个人防护用品，如安全帽、工作服、手套等。
三、操作步骤1. 启动设备：- 打开电源开关，启动压缩机。
- 确认设备运行正常，无异常噪音或振动。
- 调节进气压力，使其符合设备要求。
2. 氮气生产：- 将净化后的空气送入膜分离器，通过膜分离器将氧气和氮气分离。
- 调节膜分离器压力，确保氮气纯度符合要求。
- 观察压力表、流量计等仪表，确保设备运行稳定。
3. 氮气收集：- 打开氮气收集罐阀门，将氮气收集到罐中。
- 根据需求调节氮气流量，确保输出氮气压力稳定。
4. 设备维护：- 定期检查设备各部件，如膜分离器、压缩机、管道等，发现异常及时处理。
- 清洁设备表面，保持设备整洁。
- 检查安全阀、报警器等安全装置，确保其正常运行。
四、操作注意事项1. 严禁操作人员擅自调整设备参数，如压力、流量等。
2. 严禁在设备运行过程中进行维修或更换部件。
3. 严禁将易燃易爆物带入操作区域。
4. 严禁操作人员离开工作岗位，确保设备安全运行。
五、紧急情况处理1. 设备发生故障：立即切断电源，关闭氮气出口阀门，报告上级领导，等待专业人员处理。
2. 泄漏事故：立即关闭泄漏点附近的阀门，切断泄漏源，使用砂土、泡沫等材料进行堵漏，同时通知相关人员。
3. 火灾事故：立即使用灭火器进行灭火，并迅速撤离现场，拨打火警电话报警。
六、结束操作1. 关闭氮气出口阀门，切断氮气供应。
2. 关闭压缩机，切断电源。
第六章气体膜分离ppt课件
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
非多孔均质膜的溶解扩散机理
Knudsen扩散
❖ 气体的渗透速度q：
q43r2RM T1/2pL1R Tp2
气体透过膜孔的速度与其相对分子质量的平方根 成反比。
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
分子筛分
❖ 大分子截留、小分子通过孔道，从而实现分 离。
应用阶段 ❖ 1940s：铀235的浓缩(第一个大规模应用) ❖ 1950年：富氧空气浓缩 ❖ 1954年：气体浓缩膜材料的改进
普及阶段 ❖ 1979年：Prism气体分离膜装置的成功
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
气体分离膜材料及膜组件
（1）膜材料 有机膜：聚合物膜（便宜，常用） 无机膜：金属膜、陶瓷膜、分子筛膜
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
描述气体通过高分子膜的主要参数
① 渗透率：描述膜的气体透过性； ② 渗透系数：单位时间、单位膜面积、单位 推动力作用下所透过气体的量； ③ 分离系数：描述气体分离膜的选择性，一 般将其定义为两种气体i，j渗透系数之比。
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
气体分离膜分解ppt课件
气体分离膜的应用
图为膜法制备城市煤气的工艺流程图。液化石油气或石脑油在热交换器 中加热到 300~400℃, 通人脱硫塔 , 在镍-钼催化剂的作用下 , 含硫化合物反 应生成H2S, 用ZnO吸附 H2O。脱硫后的气体在管道内与水蒸气混合 , 在加 热炉中加热到 550℃, 进入甲烷转化器合成甲烷。合成天然气经热交换器 降温到 40~50℃进入一级膜分离器 , 渗余气富含甲烷 , 输入城市煤气管道 , 透过气中含有少量甲烷 , 经压缩机加压进入二级膜分离器 , 透过气可作为 加热炉或蒸汽锅炉的燃料 , 剩余气体回流 , 重新输入一级膜分离器。
(2)膜的厚度 膜的致密活性层的厚度减小 , 渗透通量 增大。减小膜厚度的方法是采用复合膜 , 此种膜是在 非对称膜表面加一层超薄的致密活性层 , 降低可致密 活性层的厚度 , 使渗透通量提高。
.
11
气体分离膜
(3)温度 温度对气体在高分子膜中的溶解度与扩散 系数均有影响 , 一般说来温度升高 , 溶解度减小 , 而 扩散系数增大。但比较而言 , 温度对扩散系数的影 响更大, 所以, 渗透 通量随温度的升高而增大。
.
8
气体分离膜
寿命
选择性
气体分离膜 三要素
渗透速率
.
9
气体分离膜
(一)气体分离膜的主要特性参数
(1)渗透系数 (Q) 渗透系数是单位压力单位膜面积在单位时间内透过
单位膜厚度的气体的量。其单位是 cm3（STP）/（ cm2·s·cmHg）或cm3（STP）/（cm2·s·atm）。
(2) 分离系数
.
24
气体分离膜的未来
气体膜分离是一项高效、节能、环保的新 兴技术。随着膜科学的不断发展，在国内外 对膜分离方法的研制工作取得了可喜的成果 。是21世纪关键的分离技术。
氮气发生器MFLN-30(膜分离方式)技术参数
氮气发生器MFLN-30(膜分离方式)技术参数
氮气发生器MFLN-30(膜分离方式）
主要技术参数：
1. 氮气:32L/min @100psi
2. 露点:<-55℃
3. 颗粒:<0.01um
4. 滞留液体:无
5. 邻苯二甲酸:无
6. 噪声:<55分贝
7. 接口:Φ6mm快插接头(可根据客户要求更换）
8. 工作条件:环境温度5-35℃,湿度<80%
9. 电气要求:220V/50Hz，6A
10. 尺寸规格:90×60×70(长×宽×高，厘米)
11. 重量:110kg
仪器特点：
1.性能可靠:压缩机采用2台托马斯2750型高压压缩机，氮气模组采用日本UBE牌，4只过滤器全部采用美国Parker品牌，保证了性能可靠稳定
2.使用方便:只需打开电源开关，随时产气，可24小时全自动运转。
3.维护简单:仪器内部只有少数耗材，维护操作简单耗时短。
4.噪音小:空压机隔离降噪设计及整体避震设计,大程度降低噪音。
5.移动简单:有方便移动的轮子，可以灵活地把发生器放在需要的地方。
6.精密过滤器:采用Parker过滤器有效去除杂质、颗粒及水分。
7.膜分离技术:日本UBE制氮膜组，增强了制氮能力，使用寿命长.
8.储气罐等关键部件采用优质铝气缸筒制作，无焊接内部干净，坚固耐用。
9.为LCMS供气优化，配接我公司生产的提纯仪，可同时提供高纯氮碰撞气。
气体膜分离资料
第九章气体分离膜第一节概述气体膜分离过程是一种以压力差为驱动力的分离过程，在膜两侧混合气体各组分分压差的驱动下，不同气体分子透过膜的速率不同，渗透速率快的气体在渗透侧富集，而渗透速率慢的气体则在原料侧富集。
气体膜分离正是利用分子的渗透速率差使不同气体在膜两侧富集实现分离的。
1831年，J.V.Mitchell系统地研究了天然橡胶的透气性，用高聚物膜进行了氢气和二氧化碳混合气的渗透实验，发现了不同种类气体分子透过膜的速率不同的现象，首先提出了用膜实现气体分离的可能性。
1866年，T.Craham研究了橡胶膜对气体的渗透性能，并提出了现在广为人知的溶解—扩散机理。
虽然在100多年前就发现了利用膜实现气体分离的可能性，但由于当时的膜渗透速率很低，膜分离难以与传统的分离技术如深冷分离法、吸附分离法等竞争，未能引起产业界的足够重视。
从20世纪50年代起，科研工作者开始进行气体分离膜的应用研究。
1950年S.Weller和W.A.Steier用乙基纤维素平板膜进行空气分离，得到氧浓度为32%~36%的富氧空气。
1954年 D.W.Bubaker和K.Kammermeyer发现硅橡胶膜对气体的渗透速率比乙基纤维素大500倍，具有优越的渗透性。
1965年S.A.Stern等为从天然气中分离出氦进行了含氟高分子膜的试验，并进行了工业规模的设计，采用三级膜分离从天然气中浓缩氦气。
同年美国Du Pont公司首创了中空纤维膜及其分离装置并申请了从混合气体中分离氢气、氦气的专利。
气体膜分离技术的真正突破是在70年代末，1979年美国的Monsanto公司研制出“Prism”气体膜分离裝置，“Prism”装置采用聚砜-硅橡胶复合膜，以聚砜非对称膜中空纤维作为底膜，在其中空纤维外表面真空涂覆一层致密的硅橡胶膜。
聚砜底膜起分离作用，底膜的皮层仅有0.2μm左右，远比均质膜薄，因此其渗透速率大大提高；硅橡胶涂层起到修补底膜皮层上的孔缺陷的作用，以保证气体分离膜的高选择性。
LNG-SSMF-201不锈钢膜分离实验室专用设备操作说明书
LNG-SSMF-201不锈钢膜分离实验室专用设备操作说明书中国科学院大连化学物理研究所LNG-SSMF-201操作说明书上海朗极化工科技有限公司2009年03月目录目录 (2)一、不锈钢管式膜简介 (4)1.1不锈钢管式膜概述及工作原理 (4)1.2不锈钢管式膜的结构 (5)1.3不锈钢管式膜的优点 (5)1.4不锈钢管式膜的应用领域 (7)二、系统工艺描述 (9)2.1系统说明 (9)2.2分离过程采取物料反复循环得滤出液的运行方式 (9)2.3工艺过程分为运行和清洗两部分 (10)三、系统设备描述 (11)四、技术参数描述 (12)五、系统操作规程 (13)5.1系统启动前准备工作 (13)5.2系统运行程序 (13)5.3化学清洗液的配制 (15)5.4系统待机 (15)5.5系统停机 (15)六、设备自动控制 (16)七、电器操作规程 (17)八、操作及维护注意事项 (18)8.1操作 (18)8.2维护 (18)九、一般故障检查与排除 (21)9.1机械常见故障解决办法 (21)十、安全注意事项 (22)10.1概述 (22)10.2特别安全注意事项 (22)十一、系统操作数据记录表 (24)十二、相关图纸 (25)十三、单体设备介绍说明书 (26)一、不锈钢管式膜简介1.1不锈钢管式膜概述及工作原理不锈钢管式膜可广泛应用于各类发酵液的澄清。
可有效去除体系中的悬浮固体(硅石、高岭土及钙镁等金属沉淀物)、细菌、酵母、大多数油脂、葡萄糖糖泥、胶体及固体蛋白。
可替代板框、离心机等传统的分离手段，对发酵液进行澄清。
如：抗生素、有机酸、氨基酸、葡萄糖等发酵液的澄清。
不锈钢管式膜－－采用错流方式，业已证明是最为有效、最可靠、最可以创造经济效益的膜分离手段。
错流方式避免了在死端过滤过程中产生堵塞现象。
料液流经膜的表面，在压力的作用下液体透过滤膜，而固体颗粒、悬浮物则被截留，料液具有足够的流速可将被膜截留的固体颗粒从膜表面剥离，连续不断的剥离阻止固体颗粒在膜上的聚集，使膜的污染降至最小程度。
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。
膜分离式氮气产生机
膜分離式氮氣產生機
氮氣分離膜裝置：
原理：
膜分離式氮氣產生機，是利用氧氣比氮氣容易通過中空纖維膜的特性，在空氣經過高分子中空纖維膜時，流通速度快的氧氣分子透過膜而被排出，而由出口搜集從空氣中分離出的氮氣。
一個膜組件即是一個分離單元，一定壓力的空氣流過膜組件時被分離成氮氣和氧氣等，因為中空纖維很細，在膜組件內可以封裝上萬根中空纖維，因而一個膜組件可提供很大的滲透面積，膜分離式氮氣產生機以通過若干個膜組件的組合來滿足不同流量需求的高純度氮氣。
膜分離設備運用膜分離技術進行空氣分離獲取高純度氮氣，空氣首先經過壓縮、乾燥、過濾等過程，然後進入一個或多個膜組件。
每個膜組都有數百萬根中空纖維，在這些中空纖維中，空氣被分離而產生乾燥的制品氣體。
N2分離器
特長：
1.膜組件規格齊全，可滿足不同用戶的氮氣需求。
2.重量輕，整體結構，節省空間。
3.薄膜可將氧氣及濕氣同時分離出去，產生乾燥的氮氣。
4.通過增加膜組件的數量，可很容易擴大系統的產氮量。
5.系統靜態運行，無需特別照顧看管，甚少保養，連續運轉安全可靠。
6.膜組件耐壓高，壓力損失小，可滿足要求出口氮氣壓力高的用戶之需要。
7.易於安裝和啟動，開機、停機方便迅速。
用途：
油井注入用防爆用
乾燥機用樹脂成形用
基本仕樣：
標準型式的氮氣產生能力：
（壓力：0.7MPaG、溫度：25℃）
外形尺寸及接續口徑：
有＊符號者，表示噴嘴為選購配備。
其它說明：
氮氣產生裝置理想的系統構成：。
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。
气体分离和纯化系统PPT学习教案
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精馏 塔
以空气精馏分离为例
➢ 温度较高的蒸汽由塔板下方通过小
孔向上流动，而温度较低的液体由
上塔板经溢流装置流到下塔板，与
通过小孔流动的蒸汽进行热质交换
。
➢ 当蒸汽泡通过液体层时，较高温度
的蒸汽把热量传给液体。气泡内的
高沸点组分氧被冷凝，而液体内的
低沸点组分氮被蒸发。上行气泡富
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精馏塔的类型和结构—填料塔
填料塔由塔体、填料、喷淋装置、支撑栅板、再分配 器、气液进口管等组成。特点
填料可使气液两相高度分散，扩大相间接触面积 喷淋装置可使液体均匀地喷洒在填料层上 支撑栅板支撑填料层，使蒸汽均匀地通过填料层 再分配器使液体能够均匀地润湿所有填料，可避
M
y j y j1
y
0 j
y
j 1
提高塔板效率的因素：小气泡；长接
触时间；大的总质交换系数。
第19页/共28页
20
(xB,xB)
yn-2 yn-1 yn y3
Xn-2
y4
Xn-1 xn
X5
X4
Xn+1 (xD,xD)
Y2 X3
y1 x2
xB=0.05
Y0=xB
x1
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xD=0.98
T=C-P+2
T:描述体系状态所需要独立变量的数目 C:存在组分数 P:存在的相数
第6页/共28页
7
典型双组分温度－成份图
双 组 分 混 合 物相平 衡曲线 ：分三 种情况
1. 第一种典型曲线是适用于压力低于双 组分的临界压力，把空气看作是氮和 氧的混合物时，压力在1001000kPa之间的液空属于这种情况。
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膜分离原理
中空纤维膜分离制氮的膜组件，是一个圆筒 状的高分子材料制成的中空纤维膜束，每束 列管式换热器包含上百万根中空纤维，以提 供最大限度的分离面积，每根纤维直径约几 十微米。压缩空气由纤维束的 一端进入，气体分子在压力作 用下，首先在膜的高压侧接 触，然后是吸附、溶解、 扩散、脱溶、逸出。
膜分离系统优点
课程背景
氮气增压气举复产工艺是通过制氮车将空 气转化为浓度在95%以上的氮气，再通过 增压车将氮气从套管注入井筒，利用高压 氮气和地层产出气的膨胀能量使井筒内气、 液混相，以降低井筒液柱密度，减小压差， 同时利用氮气的携液能力把管柱内液体通 过油管带出井筒（反举）；或者是将氮气 从油管注入井筒，将井底积液从套管放空 排出（正举），达到降低管柱内液柱压力 的目的，使积液停产井恢复产能。
自动纯度控制系统 1.对产品其纯度根据要求 自动调节 2.稳定产品气质量 3.自动补偿原料空气的压力波动
膜分离系统详细配置
净化系统故障∕状态诊断系统 1.诊断净化过滤器状态 2.净化系统故障强制停机保护
在线氮气纯度监控显示系统 1.在线显示氮气纯度 2.监控产品气纯度变化反馈纯度调整信息
膜分离系统详细配置
空气换热器 空压机动力柴油机的水和压缩空气换热，由能防腐蚀的 镍铬合金材料制成，同时进行监测、显示和保护报警
膜分离系统详细配置
膜组切断阀 1.便于系统升级，可用来优化系 统性能 2.对于需求氮气气量变化的情况 下，可方便提供使用者分组或选 择性使用膜组
谢谢！
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课程设置
膜分离原理 膜分离系统优点 膜分离系统详细配置
膜分离原理
膜分离制取氮气是利用对不 同的气体组分具有不同的选 择性渗透和扩散的特性，使 空气通过薄膜进行物理分离， 达到获得氮气目的。
膜分离原理
每种气体都具有不同的渗透速率： 空气中的氧气、二氧化碳、水蒸汽 等渗透率“快”，由高压内侧纤维 壁向低压外侧渗出，由膜组件一侧 的开口排出；渗透速率小的“慢 气”—氮气被富集在高压内侧，由 膜组件的另一端排出，从而实现了 氧—氮的分离。
膜分离系统详细配置
安全防护系统 1.原料空气油雾含量在线显示，使空气处 于良好状态，保证膜组件稳定、安全工作 2.装备有空气进入切断阀，空气压力表能 确保系统压力在维修前已完全释放 3.氧气分析仪能确保产品气的一致性和过 程安全 4.安全卸压阀能保护压力容器不受过压 5.空气温度过高保护
Байду номын сангаас 膜分离系统详细配置
压力测量系统 1.膜组入口压力表、产品气压力表 2.通过压力传感器可以在仪表盘显示直读原料 空气、膜组进气、膜组排气的压力
回流防护装置 1.当系统处于待机状态时防止产品气流失 2.防止设备过压 3.便于输出产品气的差压切换控制 4.PLC控制系统
膜分离系统详细配置
原料空气阀 1.能对设备进行开∕关控制 2.在发生警报或设备失效时能自动切断原料空气
在线空气含油监测器 监测空气含油指标预防膜组被油污染损坏
在线流量监测系统 1.在线流量氮气瞬时流量 2.记录氮气累计流量
上位终端触摸屏工作界面 1.专业的工作软件 2.数据记录存储系统 3.可操作控制的工作界面
膜分离系统详细配置
PLC闭环中央控制系统 1.进行系统中央控制 2.诊断∕记录系统运行状态 3.采集显示配套设备运行状态 4.远传系统运行状态、 参数（选择功能） 5.提供系统故障报警 保护信息
能量消耗低 与其它系统相比降低15-25%的能量需求。
操作简单 设计为全自动无人操作，标准按键控制。
多方面过程控制 由一个PLC提供，可以提供95%到99%的氮 气及惰性气体，系统连续的监测控制，所有 的信息方便的显示在一个主显示面板上。
膜分离系统详细配置
进气温度恒定系统 1.为膜系统工作时提供恒定的进气温度 2.提高进气的相对温度 3.稳定产品气质量