膜分离制氮系90年代世界上最先进的空气分离制氮技术。在国外,膜分离技术主要应用于煤矿、油船、油库的阻燃、粮食、蔬菜、水果、食品的保鲜以及易氧化材料的保存等。在国内,石油、冶金工业、食品保鲜等领域也已有应用。

随着高产、高效采煤技术的发展,综采、综放工作面采空区防灭火问题已成为煤矿生产迫切需要解决的问题。注氮防灭火作为惰化防灭火的主要形式,已被世界各主要产煤国家公认是行之有效的措施。

华夏仙岛测控科技有限公司研制开发的DMJ系列煤矿用移动式膜分离制氮装置,以下简称“制氮装置”,采用中空纤维膜分离空气中的氧、氮,制取高纯度的氮气获得成功。经安标国家矿用产品安全标志中心检测,授以整机《矿用产品安全标志证书》。

制氮装置可以直接用于防治煤矿井下有煤或瓦斯突出场所的煤炭自燃发火。

结构特征与主要性能

总体结构

制氮装置由空压机段、空气预处理段及膜分离段三部分组成。分体组装在矿用平板车上,三段之间以波纹管相连,从而构成制氮装置,制氮装置总体结构见“煤矿井下用移动式膜分离制氮装置系实物图

主要性能:

整机防爆:制氮装置整机防爆,不但可以制造成井下移动式,也可以制造成地面固定式或地面移动式。

体积小、安装移动方便:

制氮装置可方便的运移到任何注氮地点,特别是能够适于多个工作面或矿井随机使用。

性能可靠、操作简单:

只有空压机段有运转机件,其他部分皆属静态工作,可保证长期运行系统性能稳定。

保护齐全:

制氮装置具有超温、超压等多种保护功能,并在线连续显示主要技术参数。

数据输出:

氮气纯度和瞬时流量值以标准电流信号输出,可以实现联网。

主要特点


为了提高产品的稳定性,提高设备的运行效率,将传统的电加热器加热方式改为利用空压机余热加热方式,大大的提高了设备稳定性的同时,节约了大量的电能。传统的电热器功率一般都在20KW以上,如果一年按设备运行3000小时计算,一年将节省60000度电能。而且换热器加热为物理换热,几乎不可能存在故障,大大的降低了使用和维护成本。

氮气膜工作原理

l  两种或两种以上的气体混合物通过高分子膜时,由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数的差异而导致不同气体在膜中相对渗透速率之不同。根据这一特性可将各种气体分为“快气”和“慢气”。

l  当混合气体在膜两侧压力差作用下渗透速率相对快的气体如水、氧气等迅速透过中空纤维膜壁而被放掉,而渗透速率较慢的气体如氮气、氩气等被滞留在中空纤维内而被富集,从而得到较高纯度的氮气。

l  普里森®膜分离器外形类似于管壳式换热器,在一塑料管壳内装有成千上万根中空纤维丝,压缩空气进入分离器的管程,氧气透过中空纤维丝的管壁进入壳程而被排掉,氮气被富集于分离器的另一端。


根据渗透速率不同而分离

空气中的氧氮分离是通过这种中空纤维膜组件来完成的,每根中空纤维膜组件中装有数以万计细如发丝的中空纤维膜,细小的中空纤维膜就如同一根塑料管(实际上就是一种特殊塑料管)由于空气中的氧气与氮气在管中的透过速率不同,当压缩空气进入管中后,单位时间内氧气、水蒸气等渗透速率相对高的气体大部分透过管壁并排空,而氮气则在管中富集从管的另一端输出。

主要参数


型  号

产氮量

m3/h

氮气

纯度(%

氮气

压力(MPa

额定电压

(V)

最大单段重量

外形尺寸

功率

DMJ1200/1.0

1200

≥97

≥1.0

1140(660)

5000KG

3200X1360X1950*4

185KW*2

DMJ1000/1.0

1000

≥97

1140(660)

4800KG

3200X1360X1950*4

160KW*2

DMJ800/1.0

800

≥97

1140(660)

4600KG

3200X1360X1950*4

132KW*2

DMJ600/1.0

600

≥97

1140(660)

5000KG

3200X1360X1950*2

185KW

DMJ500/1.0

500

≥97

1140(660)

4800KG

3200X1360X1950*2

160KW

DMJ400/1.0

400

≥97

1140(660)

4600KG

3200X1360X1950*2

132KW

DMJ300/1.0

300

≥97

1140(660)

4000KG

3200X1360X1950*2

90KW