浅谈膜法富氧的技术及其应用

本文介绍了近年来膜法富氧技术的应用研究,初步探讨了目前膜材料的氧氮分离性能及在工业、商业中的应用,分析了膜法富氧存在的技术问题以及发展趋势。     

膜法富氧技术的应用及研究进展

膜法富氧技术操作方便、节能、环保,是气体分离膜研究的热点之一,随着全球性的节能环保工作的开展,膜法富氧技术正日益得到广泛的重视。本文简要介绍了膜法富氧在化工、医疗保健等领域的应用并对膜法富氧技术的未来发展方向进行了初步探讨。     

大规模膜法空气分离技术应用进展

富氧空气、氧气、氮气以及其他一些空气分离产品应用领域的增加 ,极大地推动了空气分离新技术的大规模发展。膜法空气分离以其节能、便利、安全等优异特性在空气分离产品的工业生产中展现出了极大的发展潜力。综述了现有膜材料的氧氮分离性能、制氧装置和制氮装置的研究开发及其在柴油发动机富氧燃烧等方面的应用研究 ,分析了膜法空气分离大规模商业化必须克服的技术障碍 ,从新型高性能膜材料的合成与制备方面提出了实现大规模膜法空气分离应用应采取的措施。     

膜法富氧技术在化工中的应用研究

膜法富氧技术系指利用空气中各组分透过高分子膜时的渗透速率不同,在压力差驱动下,将空气中的氧气富集来获得富氧空气的技术。工业发达国家称之为“资源的创造性技术”,目前主要有两种工艺流程,即正压法和负压法,前者适用于氧氮同时应用或对氧浓度要求较高的场合。早在 80年代初,许多发达国家都投入了大量人力物力来研究膜法富氧技术,特别是日本,其通产省就资助了旭硝子等 7家公司和研究所参加“膜法富氧燃烧技术研究组”。由于能源紧张,日本先后有近 20家推出膜法富氧装置。国内从 1986年起有中科院的 4个研究所开始国家“七五”…     

膜法富氧技术在玻璃熔窑上的应用

阐述了膜法富氧的原理,介绍了富氧燃烧技术在玻璃池窑中的设计和应用情况,指出富氧燃烧技术在节能和环保方面的重要意义。结合公司在膜法富氧燃烧的施工实例,证明该技术在节能及环保方面将有广阔的前景。     

膜法富氧技术在化工环保中的应用

阐述了膜法富氧在化工生产如造气、制酸、氧化反应以及在医疗保健和环保中的应用效果     

膜法富氧的应用进展

膜法富氧能用于所有燃料、所有窑炉的助燃，社会效益和经济效益显著。膜法富氧用于医疗保健比其它氧源体积小，操作简单，安全和经济。同时探讨了用于柴油机和造气炉的可行性。     

富氧膜及其在富氧燃烧中的应用

本文介绍了富氧膜膜材料的选择和制膜工艺,渗透系势与分离系数之间的关系,用膜法从空气中、分离富集氧的典型实例,以及富氧膜用于燃烧系统的节能效果。认为,要为工业燃烧炉提供大量富氧,关键问题是研制高性能连续无孔的超薄膜材料。     

膜法富氧技术及其应用研究

介绍了作者在膜法富氧技术方面的研究进展，并将膜法与其他制氧方法进行了比较，最后讨论了膜法富氧技术目前的有关应用，着重研究了膜法富氧在有色金属冶炼，硅酸盐窑炉，化铁炉，加热炉，医疗保健和柴油机增氧等方面的典型应用。     

膜法富氧技术的现状与未来

本文比较了从空气中富集氧气的途径与各自工艺特点，追述富氧膜的发展历史并综述了不同材料和类型的富氧膜分离机理与研究现状，提出今后膜法富氧技术的主要开发方向。     

两段式滴管内烟煤富氧空气分级燃烧NOx排放特性研究

随着我国对大气污染物排放监管力度的日益严格,NOx控制技术已广泛应用于工业生产的各个领域。作为一种直接、简便的NOx排放控制技术,富氧空气燃烧技术已经出现在燃气锅炉和内燃发动机等行业,然而在燃煤锅炉行业中却鲜有应用。为了验证富氧空气燃烧技术在煤粉工业锅炉中的NOx减排效果,笔者以神府烟煤作为燃料,利用两段式滴管炉试验系统模拟煤粉在锅炉内燃烧的实际情况,采用热态试验方法,研究了烟煤富氧空气分级燃烧的NOx排放特性,并与单级供风、空气分级燃烧2种燃烧方式下的NOx排放情况进行对比。考察了主燃区温度、二次风配比(以主燃区过量氧气系数表示)、二次风氧浓度等关键因素对NOx排放的影响。结果表明:富氧空气分级燃烧的NOx排放显著低于单级供风燃烧,同时也低于空气分级燃烧的NOx排放。主燃区温度为1 300~1 500℃时,富氧空气分级燃烧的NOx排放减少比例比分级配风燃烧提高了6~12个百分点;富氧空气分级燃烧条件下,随主燃区温度升高,煤粉燃烧更加充分,燃料中N元素分解成NHi、HCN等大量中间产物,使主燃区气氛的还原性增强,被还原的NOx比例增加。因此,NOx排放降低且NOx排放减少比例呈现上升趋势;富氧空气分级燃烧的二次风配比对NOx排放具有显著影响,随着主燃区过量氧气系数的升高,NOx排放均呈现先降低后升高的趋势。因此存在最佳二次风配比,使NOx排放浓度最低。主燃区温度为1 300℃时,最佳主燃区过量氧气系数约为0.58;主燃区温度为1 500℃时,最佳主燃区过量氧气系数约为0.55;在主燃区过量空气系数给定的条件下,提高二次风氧浓度可以延长煤粉颗粒在主燃区的停留时间,并在煤粉颗粒表面形成局部富氧环境,促进煤粉充分燃烧,从而增强主燃区气氛的还原性,降低NOx的生成。因此,当二次风氧浓度为21%~31%时,NOx排放随二次风氧含量的升高而降低。随着二次风氧浓度的逐渐升高,NOx排放的降低趋势逐渐放缓。     

富氧连续气化技术应用总结

为提高煤气炉的产气能力和降低合成氨成本,通过应用富氧连续气化技术使用于小籽煤和型煤气化,并不断摸索和调整工艺,达到了稳定生产的目的,取得了较好效果,拓宽了煤气炉使用煤种。文章还简要介绍变压吸附制氧和富氧连续气化原理和工艺技术。     

Kinetische Untersuchungen der adsorptiven Luftzerlegung an Kohlenstoffmolekularsieben

In recent years, the adsorptive air separation was established as one of the most important thermal separation processes for the generation of nitrogen and oxygen from air. Both the effects of equilibrium and kinetics can be applied for the separation of nitrogen and oxygen. Nitrogen can be enriched by an equilibrium effect in the adsorbed phase of zeolites, whereas oxygen remains in the gas phase. In contrast to zeolites, oxygen can diffuse much faster into the pores of carbon molecular sieves resulting in a gas phase enriched with nitrogen. In order to exploit this kinetic separation effect in industrial applications, the properties of carbon molecular sieves, e.g., pore aperture, overall pore volume, or release of heat of adsorption are important. Furthermore, research activities are focused on theoretical approaches to describe the kinetic behavior.     

Enriched Air or Pure Oxygen as Oxidant for Gas‐to‐Liquid Process with Microchannel Reactors

The syngas production step is one of the most costly steps in a gas‐to‐liquid plant. Commonly, oxygen is used as an oxidant in the reforming step. However, through the introduction of microchannel reactors, the use of enriched air may be justified. The merits of using enriched air versus pure oxygen are analyzed by utilizing an autothermal reformer, with microchannel reactors in the once‐through Fischer‐Tropsch (FT) step. Pure oxygen is provided by a cryogenic air separation unit (ASU) and enriched air by use of air separation membranes. Pure oxygen requires a smaller FT reactor volume, which means lower reactor costs at the expense of having a costly cryogenic ASU to produce pure oxygen. The operating cost of the ASU is lower than that of the air membrane, but the installed cost is higher.     

大型空分装置在煤化工中的应用与发展

在煤化工产业发展的推动下,以深冷分离为主的空气分离技术在产业链中日趋重要,空分装置逐渐成为产业链中的核心和龙头装置,业界对空分装置的可靠性、能耗、投资等方面提出了更高要求.近年来,空分装置在装置大型化、产品多样化、系统集成化方面取得了显著进步,国产空分装置的设计、制造水平显著提高.     

膜分离技术在石油化工中应用研究现状

介绍了现有的膜分离技术在石油化工及其相关领域的研究与应用现状，分析了各种膜产品的市场占有率及未来发展趋势。提出了利用膜分离技术改造传统产业，提高石油化学工业和油气资源开采的经济效益的可能途径。     

Membrane/cryogenic hybrid scheme for argon production from air

A novel membrane/cryogenic hybrid scheme is presented wherein crude argon from a cryogenic air separation unit is fed to an oxygen selective membrane unit to remove a substantial portion of the oxygen. The oxygen enriched permeate from the membrane unit is returned to the crude argon distillation column of the cryogenic air separation process. The non-permeate stream is enriched in argon and can be further purified in a catalytic unit to produce an oxygen-free argon stream. The proposed process makes use of the synergy between the two separation units whereby, the cryogenic unit offers high recovery and the membrane provides purification leading to improved argon recoveries at higher argon concentrations. Calculations show that this process, in conjunction with an oxygen removal catalytic process, provides an economical alternative for the production of pure argon as compared to the conventional process using just a cryogenic unit and a catalytic unit to remove oxygen.     

浮法玻璃生产中富氧燃烧技术在煤气发生炉上的应用

浮法玻璃生产行业是高耗能行业，且当前多数浮法玻璃生产企业制氮均使用小型空分机组，存在着大量富氧气体放空现象，在当前提倡低碳经济环境下，实现富氧气体的回收利用将是浮法玻璃生产节能降耗的一条有效途径。