中空纤维膜分离制氮技术

中空纤维膜分离制氮技术是20世纪80年代新兴的高科技技术，属于高分子材料科学的范畴。该技术虽然起步较晚，但发展迅速且日趋成熟。具有设备流程简单、操作简便、增减容便捷灵活、运行噪音小、能耗低等优点。

设备机组具有安装配置灵活，紧凑高效的特点。在用户安装现场可根据不同功能模块进行组合安装，安装迅速简便，场地适应性强。同时，机组自动化控制程度高，操作维护简便，设备增减容简便，氮气输出流量稳定，输出压力高，设备可靠性高，可满足用户长期大流量供氮需求。

一、膜分离制氮原理

所有的中空纤维膜对气体都是可透的，只要在膜的两侧存在压力差就会发生气体渗透。由于气体在膜内渗透的机理是气体在膜内的溶解与扩散，膜的透气速率就取决于气体在膜内的溶解度和扩散系数。

因此混合气体中各组分渗过膜的推动力是分压差。即使膜两侧的总压差相等，只要组分有分压差，仍可使该组分从高分压侧向低分压侧渗透。因为气体中各组分的渗透系数有差别，当膜两侧存在有分压差时，则易渗透组分富集于膜的低压侧。同时，难渗组分浓集于留下的气体中，从而实现了组分分离。

高分子膜分离气体的总过程也是由溶解和扩散两步组成的，即气体在膜的高压侧表面以不同的溶解度溶于膜内，然后在膜两侧压力差的推动下，气体的分子以不同的速度向膜低压侧扩散。经过溶解和扩散两个过程的选择，最终气体被分离成各个组分。例如氧气的透过速度大于氮气，经过膜分离之后，高压侧留下的气体富集氮，而透过去得气体富集氧，即可实现氧氮分离。

二、膜分离制氮工艺流程

由空气压缩机提供的压缩空气进入空气缓冲罐稳压，再进入多级高效过滤器及催化净化过滤器，严格过滤除去压缩空气中的固体颗粒、油份及水份。经过压缩空气预处理后，达到中空纤维膜对压缩空气原料洁净度要求的洁净空气，进入中空纤维膜组中进行氧氮分离，不合格气体进入自动排放工序排出。经膜分离工序产生的合格成品氮气于输出端对用户用气工段进行供气。