连续气体分离膜检测设备及其工作方法与流程

专利2025-12-08  5


本发明涉及气体分离膜检测,尤其涉及连续气体分离膜检测设备及其工作方法。


背景技术:

1、气体分离膜是一种重要的分离技术,广泛应用于石油化工、煤化工、环保等领域。气体分离膜是基于不同气体透过气体分离膜的速度差异而实现气体分离,即透过膜速度快的气体组分富集在气体分离膜的透过侧,透过膜速度慢的气体组分残留在气体分离膜的进料侧。气体分离膜在长期使用过程中会受到多种因素的影响,包括物理因素、化学因素以及生物因素,这些因素会影响气体分离膜的分离性能和力学性能,导致渗透性和选择性下降,从而影响其分离效果。因此,定期进行分离性能检测是必要的,以确保气体分离膜的质量安全和性能稳定。

2、目前在对气体分离膜进行分离性能检测时,为提高检测结果的准确性,通常会将气体分离膜置于温湿度可调的箱体内,以满足在不同环境下进行检测的需求。随着检测操作的进行,箱体内中个别种类的气体量逐渐减少,使得箱体内气体组成及气体组成比例发生急剧变化,气体分离膜因气体因素而表现出分离效果过早减弱的情况,对气体分离膜分离性能检测的准确性带来不利影响。

3、另外,部分设备采用更换箱体内气体的方式来避免部分组分减少甚至缺失而影响分离性能检测的情况,但这增加了设备设计的复杂性,并提高运行成本。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题和达到本发明的至少一个优势,本发明提供连续气体分离膜检测设备,所述连续气体分离膜检测设备包括:

2、安装机构,所述安装机构用于安装气体分离膜;

3、检测机构,所述检测机构包括气相分析仪;

4、设备主体,所述设备主体具有进气口,所述设备主体包括:

5、设备壳体,所述设备壳体具有处理空间,所述处理空间与所述进气口连通;

6、导风盒,所述导风盒被安装于所述处理空间内,所述导风盒具有导风道和与所述导风道连通的出风口,所述安装机构被安装于所述导风道,设置于所述安装机构的气体分离膜能够对所述导风道内的气体进行分离以分离出的渗透气;

7、流动管组,所述流动管组包括:

8、引流管,所述引流管将所述气相分析仪和所述安装机构连通,经设置于所述安装机构的气体分离膜分离出的渗透气由所述安装机构排出并通过所述引流管导入所述气相分析仪,所述气相分析仪用于检测渗透气的气体组分;

9、回流管,所述回流管被安装于所述气相分析仪并通过所述进气口与所述处理空间连通,经所述气相分析仪检测后的渗透气通过所述回流管导入所述处理空间;

10、引风组件,所述引风组件包括:

11、第一引风件,所述第一引风件位于所述处理空间内且被设置于所述进气口的上方,所述第一引风件被设置能够引导由所述进气口导入所述处理空间的渗透气向上流动,所述第一引风件位于所述导风道靠近所述出风口的一侧;

12、第二引风件,所述第二引风件位于所述导风道远离所述出风口的一端,所述第二引风件被设置能够引导所述处理空间内的气体导入所述导风道,设置于所述安装机构的气体分离膜与被所述第二引风件引导而导入所述导风道的气体流向平行,所述第二引风件被设置能够将富集于气体分离膜表面的残留气吹向所述出风口以引导至所述第一引风件上方,所述第一引风件被设置能够将其上方的残留气与被其引导而向上流动的渗透气混合。

13、根据本发明一实施例,所述连续气体分离膜检测设备包括控制装置和环境监控装置,所述控制装置包括控制器,所述环境监控装置包括温度监控单元,所述温度监控单元包括温度控制机构,所述温度控制机构被安装于所述设备壳体且被可控地连接于所述控制器,所述温度控制机构用于制冷或制热以调节所述处理空间内的温度。

14、根据本发明一实施例,所述温度监控单元包括温度传感器,所述温度传感器被安装于所述设备壳体并至少部分位于所述处理空间,所述温度传感器用于检测所述处理空间内的温度,所述温度传感器与所述控制器通信连接,所述控制器根据所述温度传感器的反馈选择性地控制所述温度控制机构。

15、根据本发明一实施例,所述环境监控装置包括湿度监控单元,所述湿度监控单元还包括湿度控制机构,所述湿度控制机构被安装于所述设备壳体且被可控地连接于所述控制器,所述湿度控制机构用于加湿或除湿以调节所述处理空间内的湿度。

16、根据本发明一实施例,所述湿度监控单元还包括湿度传感器,所述湿度传感器被安装于所述设备壳体并至少部分位于所述处理空间,所述湿度传感器用于检测所述处理空间内的湿度,所述湿度传感器与所述控制器通信连接,所述控制器根据所述湿度传感器的反馈控制选择性地控制所述湿度控制机构。

17、根据本发明一实施例,所述连续气体分离膜检测设备还包括提示件,所述提示件被可控地连接于所述控制器,在所述控制器根据所述温度传感器和/或所述湿度传感器的反馈控制所述温度控制机构调控所述处理空间内的温度和/或控制所述湿度控制机构调控所述处理空间内的湿度后,所述控制器根据所述温度传感器和/或所述湿度传感器的反馈选择性地控制所述提示件运行。

18、根据本发明一实施例,所述湿度控制机构包括加湿组件和降湿构件,所述加湿组件被可控地连接于所述控制器且被安装于所述设备壳体,所述加湿组件用于对所述处理空间进行加湿,所述降湿构件包括干燥组件,所述干燥组件包括干燥件、阀组和管道组,所述管道组包括第一管道,所述干燥件通过所述第一管道与所述处理空间连通,所述干燥件通过所述第一管道向所述处理空间导入干燥气体,所述阀组包括泄压阀,所述管道组包括第二管道,所述第二管道与所述处理空间连通,所述泄压阀被安装于所述第二管道,所述泄压阀用于开关所述第二管道,所述干燥件和所述泄压阀均被可控地连接于所述控制器,所述控制器根据所述湿度传感器的反馈选择性地控制所述干燥组件进行除湿动作。

19、根据本发明一实施例,所述第一管道与所述处理空间连通的一端和所述第二管道与所述处理空间连通的一端错开且分别位于所述设备壳体的两相对端部。

20、根据本发明一实施例,所述降湿构件包括除湿组件,所述除湿组件被可控地连接于所述控制器且被安装于所述设备壳体,所述控制器根据所述湿度传感器的反馈选择性地控制所述除湿组件和所述干燥组件先后进行除湿动作。

21、为解决上述技术问题和达到本发明的至少一个优势,本发明提供所述连续气体分离膜检测设备的工作方法,包括如下步骤:

22、所述处理空间内的气体被所述第二引风件引导而进入所述导风道,由位于所述导风道内且设置于所述安装机构的气体分离膜对其进行分离以分离出渗透气;

23、渗透气通过所述引流管导入所述气相分析仪,由所述气相分析仪检测渗透气的气体组分,完成气体组分检测操作的渗透气由所述气相分析仪排出并通过所述回流管重新导入所述处理空间;

24、由所述回流管导入所述处理空间的渗透气被所述第一引风件引导而向上流动,同时富集于气体分离膜表面的残留气被所述第二引风件引导而流向所述第一引风件上方,以由所述第一引风件将其上方的残留气与被其引导而向上流动的渗透气混合。

25、本发明的连续气体分离膜检测设备,与现有技术相比,本发明具有以下技术效果:

26、1、在经气体分离膜分离出的渗透气被所述气相分析仪检测后,通过将完成气体组分检测操作的渗透气回流,以使所述处理空间内气体组成维持稳定,以防气体组成急剧变化而影响气体分离膜分离性能检测的准确性,且在测试过程中,气体流动构成循环系统,相比更换气体的方式,能量损耗更低。

27、2、通过将回流的渗透气与富集在气体分离膜表面的残留气混匀,以使气体组成比例快速恢复稳定,以避免气体组成比例波动过大而影响检测。

28、3、利用所述导风盒从与被所述第二引风件引导而进入所述导风道的气体的流动方向垂直的方向上包围所述安装机构,以防气体从所述第二引风件以外的渠道流向设置于所述安装机构的气体分离膜,进而防止尚未与残留气混匀的渗透气干扰气体分离膜测试的情况出现。

29、4、通过将所述第二引风件和所述第一引风件分别设置于所述导风盒的两侧,以使所述第一引风件和所述第二引风件保持预定距离,以防两者距离过近,而使导入所述处理空间的渗透气或尚未混匀的渗透气和残留气被所述第二引风件引导而导入所述导风道,进而影响设置于所述导风道内且被安装于所述安装机构的气体分离膜的性能测试。

30、5、在测试的过程中,为气体分离膜测试提供了稳定的测试环境,减少了环境对性能测试的影响,并结合渗透气回流这一设计,相比现有的更换气体的方式,有效降低能耗。另外,通过自动调控所述处理空间内的温度和湿度,可测试气体分离膜在不同环境下的性能。

31、6、在除湿过程中,所述除湿组件为主,所述干燥组件为辅,这种所述除湿组件和所述干燥组件配合除湿的方式,相比仅利用所述干燥组件进行除湿的方式,使用更加节能,且通过所述除湿组件和所述干燥组件的配合作用,能够满足极端湿度条件下的测试需求,如相对湿度为0%,相比常见的除湿机,除湿范围更广。


技术特征:

1.连续气体分离膜检测设备,其特征在于,所述连续气体分离膜检测设备包括:

2.根据权利要求1所述连续气体分离膜检测设备,其特征在于,所述连续气体分离膜检测设备包括控制装置和环境监控装置,所述控制装置包括控制器,所述环境监控装置包括温度监控单元,所述温度监控单元包括温度控制机构,所述温度控制机构被安装于所述设备壳体且被可控地连接于所述控制器,所述温度控制机构用于制冷或制热以调节所述处理空间内的温度。

3.根据权利要求2所述连续气体分离膜检测设备,其特征在于,所述温度监控单元包括温度传感器,所述温度传感器被安装于所述设备壳体并至少部分位于所述处理空间,所述温度传感器用于检测所述处理空间内的温度,所述温度传感器与所述控制器通信连接,所述控制器根据所述温度传感器的反馈选择性地控制所述温度控制机构。

4.根据权利要求3所述连续气体分离膜检测设备,其特征在于,所述环境监控装置包括湿度监控单元,所述湿度监控单元还包括湿度控制机构,所述湿度控制机构被安装于所述设备壳体且被可控地连接于所述控制器,所述湿度控制机构用于加湿或除湿以调节所述处理空间内的湿度。

5.根据权利要求4所述连续气体分离膜检测设备,其特征在于,所述湿度监控单元还包括湿度传感器,所述湿度传感器被安装于所述设备壳体并至少部分位于所述处理空间,所述湿度传感器用于检测所述处理空间内的湿度,所述湿度传感器与所述控制器通信连接,所述控制器根据所述湿度传感器的反馈控制选择性地控制所述湿度控制机构。

6.根据权利要求5所述连续气体分离膜检测设备,其特征在于,所述连续气体分离膜检测设备还包括提示件,所述提示件被可控地连接于所述控制器,在所述控制器根据所述温度传感器和/或所述湿度传感器的反馈控制所述温度控制机构调控所述处理空间内的温度和/或控制所述湿度控制机构调控所述处理空间内的湿度后,所述控制器根据所述温度传感器和/或所述湿度传感器的反馈选择性地控制所述提示件运行。

7.根据权利要求5所述连续气体分离膜检测设备,其特征在于,所述湿度控制机构包括加湿组件和降湿构件,所述加湿组件被可控地连接于所述控制器且被安装于所述设备壳体,所述加湿组件用于对所述处理空间进行加湿,所述降湿构件包括干燥组件,所述干燥组件包括干燥件、阀组和管道组,所述管道组包括第一管道,所述干燥件通过所述第一管道与所述处理空间连通,所述干燥件通过所述第一管道向所述处理空间导入干燥气体,所述阀组包括泄压阀,所述管道组包括第二管道,所述第二管道与所述处理空间连通,所述泄压阀被安装于所述第二管道,所述泄压阀用于开关所述第二管道,所述干燥件和所述泄压阀均被可控地连接于所述控制器,所述控制器根据所述湿度传感器的反馈选择性地控制所述干燥组件进行除湿动作。

8.根据权利要求7所述连续气体分离膜检测设备,其特征在于,所述第一管道与所述处理空间连通的一端和所述第二管道与所述处理空间连通的一端错开且分别位于所述设备壳体的两相对端部。

9.根据权利要求7或8所述连续气体分离膜检测设备,其特征在于,所述降湿构件包括除湿组件,所述除湿组件被可控地连接于所述控制器且被安装于所述设备壳体,所述控制器根据所述湿度传感器的反馈选择性地控制所述除湿组件和所述干燥组件先后进行除湿动作。

10.根据权利要求1至9任一所述的连续气体分离膜检测设备的工作方法,其特征在于,所述连续气体分离膜检测设备的工作方法包括如下步骤:


技术总结
本申请公开连续气体分离膜检测设备及其工作方法,所述连续气体分离膜检测设备包括安装机构、检测机构、设备主体和引风组件,所述检测机构包括气相分析仪,所述设备主体包括设备壳体、导风盒和流动管组,所述设备壳体具有处理空间,所述导风盒具有导风道和出风口,所述流动管组包括引流管和回流管,所述引风组件包括第一引风件和第二引风件,所述第二引风件位于所述导风道远离所述出风口的一端,所述第二引风件能够将富集于气体分离膜表面的残留气吹向所述出风口以引导至所述第一引风件上方,所述第一引风件能够将其上方的残留气与被其引导而向上流动的渗透气混合,使得所述处理空间内气体组成维持稳定,且气体组成比例快速恢复稳定。

技术研发人员:吴凯
受保护的技术使用者:上海联风气体有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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