膜分离制氮机

膜分离制氮原理

膜分离技术系利用具有特殊选择分离性的有机高分子和无机材料，形成不同形态结构的膜，在一定驱动力作用下，使双元或多元组份因透过膜的速率不同而达到分离或特定组份富集的目的。

       以中空纤维膜空气分离为例：空气中的氮气、氧气及水分对于膜材料而言，其渗透速率是不同的，通常渗透速度快的可称作为“快气”，而渗透速度慢的可称作为“慢气”。但此“快”与“慢”是一个相对的概念。如空气中的氧组分，相对于水分是慢气，而相对于氮气又是快气，如右图示。

       当净化后的压缩空气进入空气分离膜后，“快气”水分及氧气在膜材料壁面上通过溶解、扩散渗透、脱溶（或逸出）过程，更容易地“渗透”到膜材料的另一侧，同时压力降低；而氮气作为“慢气”，在其尚未能够从膜材料壁面上渗透时，已以与入口处接近的压力状态从膜的另外一端输出作为产品气体。在这一过程中，会有少量的氮气渗透到低压的渗透侧，引起氮气回收率的降低；同样也会有部分氧气尚未渗透，就与氮气产品一起进入到产品氮气中，从而降低产品氮气的纯度。这一膜渗透气体分离物理过程的推动力就是膜材料壁面两侧的压力差。