CREFLUX系列脱气膜元件使用说明书.docx
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CREFLUX系列脱气膜元件使用说明书
CREFLUXTM聚丙烯中空
纤维膜脱气膜元件及脱气设备
用
户
使
用
手
册
杭州求是膜技术有限公司
二OO八年
一、概述：
1、基本原理：
气体传送分离是基于亨利定律：
水中的溶解性气体浓度和液体上面所接触的这些气体的分压成正比。
（图1）。
如上图所示：
空气中氧的分压为0.21bar（3PSI）。
如果和水接触的气体的分压发生改变，水中氧气分压也会随之改变。
2、采用中空纤维膜脱气
CREFLUX脱气膜元件（图2）装填有疏水性的聚丙烯中空纤维膜，具有装填密度大，接触面积大，布水均匀的特点。
液相和气相在膜的表面相互接触，由于膜是疏水性的，水不能透过膜，气体却能够很容易地透过膜。
通过浓度差进行气体迁移从而达到脱气或加气的目的。
图2：
CREFLUX脱气膜工作过程
CREFLUX脱气膜元件具有脱气效率高、使用寿命长（正常使用寿命5年以上）的特点，主要是通过以下二方面来达到：
●采用增强型中空纤维膜孔隙率达到50%以上，分布均匀，脱气效率高，强度高；
●专利的布水结构，布水均匀使水放射形的流经中空纤维膜以增大接触面积，提高了气体透过膜的几率。
3、根据不同的脱气要求，可以采用不同的设计模式，常用的有三种模式：
（见图3）
●加气吹脱
●抽真空
●抽真空与加气吹脱结合
二、加气吹脱操作模式
加气吹脱模式是待脱气的液体在中空纤维膜的外侧流动，在中空纤维膜的内侧通压缩气体（通常为压缩空气）进行吹扫。
气体吹扫的目的是为了将膜内侧的待脱除气体分压降低至几乎为零。
气相和液相总是要趋向动态的溶解平衡点，由于分压不同，液相中的气体就不断由液相向膜内侧的气相移动，并由吹扫气体带走。
这就降低了液相中的溶解气体浓度。
从而达到脱除气体的目的。
注：
加气吹脱操作模式常见的应用是在二级反渗透系统之间脱除CO2，或者在进EDI系统前脱除CO2，通过多级串联，可以把CO2浓度降低至1ppm。
是最经济有效的方法。
加气体侧的基本配置和操作
当使用压缩气体作为吹扫气体时仪表基本配置（参见图4）。
●压力调整器阀门
●针形阀门
●压力表
●流量计
脱除二氧化碳时可以采用压缩气体或无油的压缩空气。
基本操作步骤：
1、通过调整压力调节阀门，把进气压力设置压力在0.7kg/cm2以下。
2.通过调整针形阀门，观察流量计至设计的空气流量。
3.通空气到每根脱气膜组件。
4.出气气体排放到一个开阔地带以避免在密闭空间内氧气耗尽.。
5.如果采用压缩空气，必须是无油压缩空气的。
6、如果在高纯度要求的情况下，在压力调节阀门之前须采用0.2微米空气过滤器；一般工业应用采用1.0微米过滤器即可。
如果在脱除二氧化碳时没有压缩气体或无油压缩空气，可以使用鼓风机进行空气扫除。
鼓风机的选择可以根据脱气膜需要的风量以及气相侧的压降来确定。
吹风机的出风温度不能升高（>30°）过高的空气温度会影响中空纤维膜的使用寿命。
表1：
二氧化碳脱除对空气气量的要求
每根脱气膜的空气量
脱气膜
M2/hr
膜面积（m2）
DGM4040
1.6--9.6
22
DGM5040
1.6--32
45
DGM8040
4.5—30.2
90
DGM8060
4.5—30.2
140
对于液体侧的配置和操作
表2：
液体侧水量范围
每根脱气膜的进水量
脱气膜
M2/hr
膜面积（m2）
DGM4040
1.5--3
22
DGM5040
3--5
45
DGM8040
6—10
90
DGM8060
6—10
140
注：
DGM8060比DGM8040长50%，膜面积多50%以上，相应的气体脱除效率要高50%以上。
重要操作指示：
膜保护：
当使用空气作为吹扫气体时，注意以下信息：
●水温不应该超出30oC（86oF）。
●气温不应该超出30oC（86oF）。
●在进CREFLUX脱气膜之前去除余氯、臭氧和所有其他氧化性物质。
当使用氮气等惰性气体作为吹扫气体时，注意以下信息：
●在进CREFLUX脱气膜之前去除余氯、臭氧和所有其他氧化性物质。
●城市给水使用余氯<1ppm，水温度（<40oC，104oF）可以正常使用。
为保护膜不被氧化，如果有余氯存在，并且水温大于30°C（86°F），吹扫气体必须用氮气等惰性气体。
避免与表面活化剂、酒精和氧化剂（臭氧等）接触
违反这些操作指南可能会对膜寿命不利，或者质保无效。
如果您有关于您的系统设计问题，请与求是膜公司联系。
保护您系统的其他设备：
如果脱气膜发生故障，由于液体侧比气相的压力要大，水将会流到膜的气相侧。
为了检测，可以在液体侧安装一个低压警报开关或流程开关，来防止设备损伤。
维护工作
当水蒸气和其他挥发性气体穿过膜，脱除气体与水蒸气将会饱和。
根据环境温度，在出口气体管道会发生凝结现象。
所以，应该使出口管道系统远离脱气膜系统。
必须从脱气膜和管道系统外面设计管道系统排泄凝结水。
如果没有去除水蒸气，它可能随着时间的积累，脱气膜的脱气效果会受到影响。
凝结现象还取决于液体温度。
液体温度越高，水蒸气越易透过膜。
这种凝结现象是正常的。
加气吹脱操作模式PID图（图4）
三、抽真空模式
操作指示
真空方法在液体中总气体控制和大量气体脱除中使用。
真空方式是在液相和气相之间创造的一个分压梯度。
真空导致被溶解的气体从液体内部扩散到真空侧。
这些气体通过真空泵被抽吸后排放。
真空度的高低直接影响脱除效率。
真空度越大，出口液体含气量越低。
表3说明在不同的真空度水平下的气体脱除。
下表说明真空水平怎样影响液体出口含气量浓度的。
除了真空水平其他使用参数也是同样重要的。
表3：
使用真空方式，出口溶解氧的浓度。
真空水平
（绝对气压，假设760mm
Hg大气压）
164.5mbar
（125mmHg）
97.4mbar
（74mmHg）
65.8mbar
（50mmHg）
47.4mmbar
（36mmHg）
出口含量（PPb）
1400
850
580
425
测试条件：
二根DGM5040串联的脱气膜系统
流速3m3/hr
温度25°C
入口根据饱和氮气、氧气和二氧化碳计算
真空侧配置和操作
下列是在真空方式下基本的仪器配置列表。
（参见图5）。
●压力开关
●压力表显示
●检查阀门
●真空液体储存区
操作步骤：
（遵守真空泵生产商的启动使用说明）。
1.打开真空吸入阀门。
2.打开真空泵
3.慢慢地打开进水阀。
真空模式下能否正常运行取决于一个良好的真空系统（包含管道和真空泵）。
当设计真空系统时，请遵照以下建议：
1.管道输送
●保证整个真空管道不泄漏，不要用螺纹或其他易泄漏的连接方式。
推荐用焊接或密封性好的连接方式，任何气体泄漏将影响排气效率。
●避免管道系统过长，减少弯头并使压力损失减到最小。
●考虑系统水蒸汽凝结水的排放。
水蒸气和其他挥发性气体将穿过膜，气体与水蒸气将变得饱和。
根据环境温度，在出口气体管道会发生凝结现象。
所以，系统设计时应该把出口管道倾斜使凝结水可以慢慢流到系统外面。
如果不去除水蒸气，它会逐步累积，会减少真空泵的使用寿命，最后影响整体设备的使用寿命。
液体温度越高，水蒸气越易透过膜。
这种凝结现象是正常的。
2.真空泵类型和尺寸
●首先根据脱气要求确定脱气膜的型号、数量、布置方式以及需要的排气量和真空度。
排气量和真空度决定了真空泵的大小。
●建议使用液环真空泵。
一个完整的真空系统包括：
真空泵、分离器、单向阀、放气阀门，测量仪。
具体可以咨询杭州求是膜技术公司。
对于液体侧的配置和操作，参考一般性系统设计指南。
重要操作指示：
膜保护
使用真空方式时，注意以下信息：
●在进CREFLUX脱气膜之前去除余氯、臭氧和所有其他氧化性的物质。
●对城市给水的用途，允许余氯在1ppm，温度<40oC（<104oF）的情况下使用。
然而，为减少膜的氧化作用，特别是开启和关闭任何液流时一直保持真空的操作状态。
避免与表面活化剂，酒精的接触，并且操作时的氧化剂（臭氧等等）可能使膜寿命受影响或者损坏膜。
如果您有关于您的系统设计的问题，请与求是膜技术公司联系。
保护系统的其他设备：
如果脱气膜发生故障，液体比气相总是压力要高，液相将流动到膜的气相侧。
在真空操作或与吹扫操作组合方式中，为防止膜脱气膜泄漏保护整个系统，推荐安装一个真空液体储存区和一个高真空压力开关。
液体出口侧建议使用一个低压警报开关或流量开关。
这将防止水泵或其他主要设备干转。
设定真空度（系统的最低真空度）：
1.电磁阀通常是闭合的。
2.真空泵打开时，在正常操作情况下，V204和V-202应该保持闭合，V-201应该打开。
3.当液面到达设定水平之上时，V-201应该关闭。
在不到两秒钟之后，V-202和V-204应该打开。
4.当液面到达设定水平以下时，V-204，V-202应该关闭。
在不到两秒钟之后，V-201应该打开。
注：
在脱气膜泄漏出故障的情况下，水将迅速填装真空液体储存区。
真空操作模式PID图（图5）
四、抽真空与加气吹脱结合操作模式
操作指示：
在要求脱除溶解氧气或二氧化碳达到极低水平时采用抽真空与加气吹脱结合操作模式。
抽真空与加气吹脱结合操作模式在脱气膜气相侧一头出口连接吹扫气体，另一头连接到真空源。
吹扫气体可以稀释从液相中跑到气相侧的气体同时把他们带出脱气膜。
在此操作模式下通常的真空水平在绝对大气压65.8mba（50mmHg）。
抽真空与加气吹脱结合操作模式通常用于锅炉给水要求溶解氧的浓度小于10PPB的场合，待脱气的纯水在中空纤维膜的外侧流动，在中空纤维膜的内侧施加真空抽吸，同时辅以小量的N2吹扫。
施加真空抽吸和气体吹扫的目的是为了将膜内的氧气分压降低至几乎为零。
由于分压不同，因此水中的氧气的分压也就降到几乎为零。
气相和液相总是要趋向动态的溶解平衡点。
又由于在气相中含氧很少，因而液相中的氧就不断由液相向膜内侧的气相移动，并由吹扫气体和真空抽吸带走。
这就降低了水中的溶氧浓度。
抽真空与加气吹脱结合操作模式吹扫气体连接侧基本配置：
（参见图6）：
●压力调整器阀门
●针形阀门
●测量仪
●流量计
压缩气体或无油压缩空气（脱除二氧化碳）可以使用作为吹扫的气源。
具体按下列操作步骤：
1.开启真空系统（如真空方式操作模式所描述）。
2.调整压力调节阀门，设置吹扫气体入口压力在<0.07kg/cm2（<1psig，0.069bar）。
3.通过调整针形阀和观察流量计的读数设置建议使用的总吹脱气流流量。
4.导入吹扫气体到每根脱气膜元件。
5.如果使用压缩空气，必须是无油的。
在纯度要求很高应用时建议使用0.2微米过滤器作为气源过滤。
一般工业应用为1.0微米过滤器作为气源过滤。
针形阀门应安装在脱气膜和气体流量计之间。
注：
在进行二氧化碳脱除时，可以使用室内空气。
如果使用室内空气，不需要压力调节阀门。
抽真空与加气吹脱结合操作模式真空侧基本配置：
（参见图6）。
●压力开关
●压力显示的真空表
●检查阀
●真空液体储存区
操作步骤：
（遵守真空泵生产商的启动使用说明）。
1.打开真空入口阀门。
2.打开真空泵
3.慢慢地打开进水阀。
真空结合吹扫操作模式下能否正常运行取决于一个良好的真空系统（包含管道和真空泵）。
当设计真空系统时，请遵照以下建议：
1.管道输送
●保证整个真空管道不
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