脱气膜元件及脱气设备使用手册

* 这就驱使从液体中的气体从液体移向气体。

液/气接触面在孔隙位置

脱气膜元件具有脱气效率高、使用寿命长(正常使用寿命5年以上)的特点，主要是通过以下二方面来达到：

n 采用增强型中空纤维膜孔隙率达到50%以上，分布均匀，脱气效率高，强度高;

n 专利的布水结构，布水均匀使水放射形的流经中空纤维膜以增大接触面积，提高了气体透过膜的几率。

3、根据不同的脱气要求，可以采用不同的设计模式，常用的有三种模式(见图3)：

二、加气吹脱操作模式

加气吹脱模式是待脱气的液体在中空纤维膜的外侧流动，在中空纤维膜的内侧通压缩气体(通常为压缩空气)进行吹扫。气体吹扫的目的是为了将膜内侧的待脱除气体分压降低至几乎为零。气相和液相总是要趋向动态的溶解平衡点，由于分压不同，液相中的气体就不断由液相向膜内侧的气相移动，并由吹扫气体带走。这就降低了液相中的溶解气体浓度。从而达到脱除气体的目的。

注：加气吹脱操作模式常见的应用是在二级反渗透系统之间脱除CO2，或者在进EDI系统前脱除CO2，通过多级串联，可以把CO2浓度降低至1ppm。是最经济有效的方法。

1、加气体侧的基本配置和操作：

当使用压缩气体作为吹扫气体时仪表基本配置(参见图4)。

2、脱除二氧化碳时可以采用压缩气体或无油的压缩空气，基本操作步骤：

1) 通过调整压力调节阀门(PCV201)，把进气压力设置压力在0.7 kg/cm2

以下。

2) 通过调整针形阀门(V-212)，观察流量计至设计的空气流量。

3) 通空气到每根脱气膜组件。

4) 出气气体排放到一个开阔地带以避免在密闭空间内氧气耗尽.。

5) 如果采用压缩空气，必须是无油压缩空气的。

6) 如果在高纯度要求的情况下，在压力调节阀门之前须采用0.2微米空气过滤器;一般工业应用采用1.0微米过滤器即可。

如果在脱除二氧化碳时没有压缩气体或无油压缩空气，可以使用鼓风机进行空气扫除。鼓风机的选择可以根据脱气膜需要的风量以及气相侧的压降来确定。

吹风机的出风温度不能升高(>30℃)过高的空气温度会影响中空纤维膜的使用寿命。

表1 ：二氧化碳脱除对空气气量的要求

对于液体侧的配置和操作

表2 ：液体侧水量范围

注：LTLD8060比LTLD8040长50%，膜面积多50%以上，相应的气体脱除效率要高50%以上。

3、重要操作指示：膜保护

当使用空气作为吹扫气体时，注意以下信息：

水温不应该超出30℃ (86℉)。

气温不应该超出30℃(86℉)。

在进脱气膜之前去除余氯、臭氧和所有其他氧化性物质。

当使用氮气等惰性气体作为吹扫气体时，注意以下信息：

在进脱气膜之前去除余氯、臭氧和所有其他氧化性物质。

城市给水使用余氯<1 ppm，水温度(<40℃，104℉)可以正常使用。为保护膜不被氧化，如果有余氯存在，并且水温大于30℃(86℉)，吹扫气体必须用氮气等惰性气体。

避免与表面活化剂、酒精和氧化剂(臭氧等)接触

违反这些操作指南可能会对膜寿命不利，或者质保无效。如果您有关于您的系统设计问题，请与杭州求是膜公司联系。

4、保护您系统的其他设备：

如果脱气膜发生故障，由于液体侧比气相的压力要大，水将会流到膜的气相侧。为了检测，可以在液体侧安装一个低压警报开关或流程开关，来防止设备损伤。

5、维护工作：

当水蒸气和其他挥发性气体穿过膜，脱除气体与水蒸气将会饱和。根据环境温度，在出口气体管道会发生凝结现象。所以，应该使出口管道系统远离脱气膜系统。必须从脱气膜和管道系统外面设计管道系统排泄凝结水。如果没有去除水蒸气，它可能随着时间的积累，脱气膜的脱气效果会受到影响。凝结现象还取决于液体温度。液体温度越高，水蒸气越易透过膜。这种凝结现象是正常的。

图4：加气吹脱操作模式PID图

三、抽真空模式

操作指示：真空方法在液体中总气体控制和大量气体脱除中使用。

真空方式是在液相和气相之间创造的一个分压梯度。真空导致被溶解的气体从液体内部扩散到真空侧。这些气体通过真空泵被抽吸后排放。真空度的高低直接影响脱除效率。真空度越大，出口液体含气量越低。表3说明在不同的真空度水平下的气体脱除。

1、下表说明真空水平怎样影响液体出口含气量浓度的。除了真空水平其他使用参数也是同样重要的。

表3 ：使用真空方式，出口溶解氧的浓度。

真空水平

(绝对气压，假设760 mmHg大气压)164.5mbar

(125 mm Hg)97.4 mbar

(74 mm Hg)65.8mbar

(50 mm Hg)47.4mmbar

(36 mm Hg)

出口含量(PPb)1400850580425

测试条件：二根LTLD5040串联的脱气膜系统

流速3 m3/hr

温度25℃脱气膜,脱气膜元件,Liqui-Cel® 膜组件

入口根据饱和氮气、氧气和二氧化碳计算

2、真空侧配置和操作：

下列是在真空方式下基本的仪器配置列表。 (参见图5)。

n 压力开关(PS-301)

n 真空表显示(PI-301)

n 检查阀门(V-302)

n 真空液体储存区

3、操作步骤：(遵守真空泵生产商的启动使用说明)。

1) 打开真空吸入阀门(V-302)。

2) 打开真空泵

3) 慢慢地打开进水阀(PCV100)。

4、真空模式下能否正常运行取决于一个良好的真空系统(包含管道和真空泵)。当设计真空系统时，请遵照以下建议：

1) 管道输送

保证整个真空管道不泄漏，不要用螺纹或其他易泄漏的连接方式。推荐用焊接或密封性好的连接方式，任何气体泄漏将影响排气效率。

避免管道系统过长，减少弯头并使压力损失减到最小。

考虑系统水蒸汽凝结水的排放。

水蒸气和其他挥发性气体将穿过膜，气体与水蒸气将变得饱和。根据环境温度，在出口气体管道会发生凝结现象。所以，系统设计时应该把出口管道倾斜使凝结水可以慢慢流到系统外面。如果不去除水蒸气，它会逐步累积，会减少真空泵的使用寿命，最后影响整体设备的使用寿命。液体温度越高，水蒸气越易透过膜。这种凝结现象是正常的。

2) 真空泵类型和尺寸

首先根据脱气要求确定脱气膜的型号、数量、布置方式以及需要的排气量和真空度。排气量和真空度决定了真空泵的大小。

建议使用液环真空泵。一个完整的真空系统包括：真空泵、分离器、单向阀、放气阀门，测量仪。