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膜分离技术系统在天然气及烟气的除湿效果分析
浏览次数:331发布时间:2019-07-02 15:58:15 文章来源:
  天然气是化学工业的重要原料气。在运输过程中,天然气中含有的水蒸气可能会凝结,形成水合物,堵塞管道和设备;此外,由于存在酸性杂质如H 2 S和CO 2,管道和设备的腐蚀加剧。因此,天然气需要在运输前除湿。
  工业中最常见的天然气除湿技术是使用乙二醇的物理吸收方法。通过海上平台的产品气体净化过程对气体进行除湿,效率为97%。与乙二醇吸收工艺相比,膜分离除湿降低了海上平台的建设成本。
  还有一种用于天然气除湿的膜分离技术系统。膜组件可去除水蒸气,CO2和H2S。当进料速率在11.8至590,000Sm3/h的范围内并且操作压力为13.8MPa时,天然气烃回收率超过95%。由于石油工业的目标是将石油和天然气生产转移到海底,天然气的海底除湿工艺受到了很多关注。使用三乙二醇(TEG)的天然气海底除湿膜接触器的数学模型用于验证使用专有高压实验数据建立的模型。研究表明,膜润湿性对分离性能有显着影响。在高压海床上,薄而致密的皮层可以防止薄膜湿润;高压和低温有利于分离,但考虑到三甘醇的粘度随温度升高,因此,三甘醇溶液的温度不应低于10℃。
  在湿的饱和烟道气被环境空气冷却后,烟道气中的水蒸气将冷凝并沉淀,形成“白色羽状物”。 “白羽”不仅造成视觉污染,影响周围区域的能见度,还可能形成新的冷凝污染源,因此在排烟前需要除湿。与传统的烟气除湿技术(例如冷凝器,再热器等)相比,膜分离技术除湿选择性地从烟道气流中除去水蒸气,产生高纯度水而无需额外加热。
  采用聚醚砜/磺化聚醚醚酮中空纤维复合膜分离技术研究了捕集烟气中水蒸气的可行性。实验表明,PES表面涂层改善了中空纤维复合膜的吸水能力,制备的中空纤维复合膜具有良好的耐热性,可用于烟气的高温环境。利用中空纤维复合膜回收利用火电厂烟气中的水蒸气具有重要的节水意义。然而,烟气中的大量灰尘和重金属会污染膜并影响膜的性能。预防和控制措施还有待进一步研究。
  开发低成本,高透水性,稳定的膜材料是扩大气体除湿领域膜分离技术范围的关键。此外,膜除湿加上其他除湿方法可以解决单一除湿技术的许多困难任务,是膜除湿的热门研究方向。未来,膜分离技术将在气体除湿领域得到更广泛的应用。