ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Альтернативные методы получения кислорода и азота (криогенный и адсорбционный). Производительность установок и достигаемая концентрация целевого компонента. Затраты на получение воздуха, обогащенного кислородом. Комбинирование мембранного и адсорбционного методов. Преимущества мембранного метода разделения воздуха у потребителя Мембранные методы разделения и очистки природного газа из "Мембранная технология в решении экологических проблем газовой промышленности" Принципиальным преимуществом мембранного метода разделения воздуха является отсутствие фазовых превращений и связанных с этим дополнительных затрат энергии. По этой причине способ, основанный на использовании мембран, является перспективным вне зависимости от текущего уровня проработки мембранного метода разделения воздуха. [c.68] Мембранный метод при существующем уровне его промышленного внедрения позволяет получить воздух, обогащенный кислородом до 35—50%. [c.68] И ТОГО же давления, что и смесь, полученная мембранным методом. [c.69] Следует иметь в виду, что обширный опыт практического применения криогенного и адсорбционного методов позволяет довольно точно вычислить затраты на получение кислорода и азота. Мембранный метод пока не получил столь же широкого применения и поэтому расчеты можно выполнить только приблизительно. Кроме того, затраты различаются даже при использовании одного и того же метода из-за различия технологических процессов, что затрудняет сравнительную оценку эффективности методов. [c.69] Период амортизации при использовании унифицированных узлов с мембранами принимается равным 3 годам, а в случае использования других методов — 10 годам, продолжительность эксплуатации составляет 8100 ч в год. [c.70] Кроме вышеуказанных имеется много других факторов, от которых зависят общие затраты на получение кислорода. [c.72] Сопоставление затрат на получение воздуха, обогащенного кислородом различными методами, свидетельствует о том, что при расходах меньших 300—500 м /ч и содержании кислорода до 30—40% мембранный метод более экономичен по сравнению с криогенным и адсорбционным. [c.72] Для заданного мембранного модуля производительность по целевому компоненту пропорциональна движущей силе процесса разделения — разности парциальных давлений компонентов в питающем потоке и пермеате на мембране (2.1). Чем больше движущая сила, тем меньших размеров требуется мембранный модуль для достижения заданного потока в пермеате. Мембранный процесс наиболее эффективен при большой концентрационной движущей силе. Процесс адсорбции наиболее эффективен при малых концентрационных движущих силах по целевому компоненту. Поэтому комбинация этих двух процессов для получения газов высокой чистоты должна включать сначала разделение мембранным аппаратом, а затем адсорбционным. [c.73] В пермеате представлена схематически на рис. 2.16. Когда разность концентраций в питающем потоке и на выходе из аппарата велика, целесообразно применять мембранный метод, а когда такая концентрация мала, эффективно применять адсорбционный метод, доводя концентрацию по целевому компоненту до более высокого уровня [17]. [c.75] На рис. 2.17 показана технологическая схема комбинированного мембранно-адсорбционного метода. Такое комбинирование, как отмечено выше, обосновано ввиду существенного влияния концентрации кислорода в исходном потоке на размер адсорбционного аппарата. [c.75] Экологаческие преимущества. Генерация азота из воздуха на мембранных установках происходит без применения химикатов или сжигания углеводородного топлива. Многие традиционные системы получения азота, основанные на сжигании углеводородного топлива в воздухе, приводят к нежелательному загрязнению и выделению углекислоты. В мембранном методе процесс сжигания отсутствует. Никакие вредные побочные продукты не поступают к потребителю. [c.77] Мембранный метод получения воздуха, обогащенного кислородом, и азота может иметь разнообразные применения в газовой промышленности. Использование обогащенного кислородом воздуха дает возможность экономить топливо, уменьшить выбросы оксидов азота и диоксида углерода на газоиспользующем оборудовании. Азот, полученный мембранным методом из воздуха, может быть использован для повышения пожаробезопасности, в том числе на плавучих платформах по добыче и переработке природного газа, а также для увеличения сроков хранения сельскохозяйственной продукции в регулируемой газовой среде. [c.78] Наряду с широким применением полимерных мембран для разделения воздуха разрабатываются новые типы мембран, например жидкие мембраны, имеющие лучшие характеристики по производительности и селективности. Важным направлением совершенствования мембранных установок является оптимизация параметров мембранных модулей и схем их соединения для увеличения производительности и концентрации целевого компонента. [c.78] Сопоставление затрат на получение воздуха, обогащенного кислородом мембранным и альтернативными методами (криогенным и адсорбционным), свидетельствует о том, что при расходах меньших 300%—500 мЗ/ч и концентрации кислорода до 30—40% мембранный метод более экономичен по сравнению с криогенным и адсорбционным. [c.78] Вернуться к основной статье