国内膜法富氧技术应用研究新进展

阐述了膜法富氧技术应用研究不断取得进展的因素；并详细介绍了膜法富氧技术应用研究的最新进展情况，以及应用研究逐步由工业领域向民用领域发展．

膜法富氧进气降低点燃式发动机冷起动排放

研究了富氧进气对火花点火发动机冷起动排放的影响.试验在一台四行程、空冷125 mL单缸电控喷射火花点火LPG发动机上进行.试验中分别为发动机供应φO2=21%,23%,25%的进气,实时测量发动机冷起动阶段最初60 s内过量空气系数λ及HC、CO和NOx的排放.试验结果表明,发动机采用富氧进气后,HC和CO的排放量显著降低.与φO2=21%氧浓度进气比较,φO2=23%进气时,冷起动最初60 s内HC与CO排放累计量分别降低46%和54%;φO2=25%进气时,分别降低65%和80%.当进气φO2由23%提高到25%后,HC和CO排放减少量不多,仅为36%和26%,而NOx排放增加明显.因此,使用富氧进气降低冷起动排放时,φO2控制在23%左右为宜.

发动机可变组分进气系统的膜气体分离特性

研制了一种膜气体分离装置,分别进行压力模式和真空模式实验,研究了富氧气流和富氮气流的分离特性。研究表明,压力模式具有气体成分浓度与流量反比关系,利于富氮气流制备调节;真空模式具有富氧气流浓度与流量正比关系,富氮气流的流量和浓度基本不变,利于富氧气流制备调节。其中,供气压力、吸气真空度和分离膜两侧压差起到决定性作用,温度具有重要影响。因此,需要多项因素融合,实现流量与浓度协同,才能满足发动机进气工况要求。

富氧空调的可行性探讨

空调环境的氧含量普遍低于20.9%,有必要采取措施补充空调环境消耗的氧气,改善室内空气质量。简要介绍了几种制氧方法,提出将变压吸附制氧或膜分离制氧用于空调环境增氧的思路,并且描述了这两种增氧系统。以某体育场馆为例,对两种增氧系统与传统的增大新风量增氧方式进行了比较,认为前者在设备初投资和运行成本上都具有优势,而且能够满足空调环境的增氧要求。

膜法富氧局部增氧助燃技术及其在各种锅炉和窑炉中的应用研究

膜法富氧局部增氧助燃技术及装置已十分成熟，可用于各种窑炉，如锅炉、加热炉和窑等如用于玻璃窑炉时，不但平均节约燃料１１８％，增产１０２％，而且玻璃质量提高，窑炉寿命延长，烟尘排放达标等，一般３～１１个月就能收回全部投资。

膜法富氧在石油化工中的应用进展

介绍膜法富氧用于助燃时，采用“局部增氧”等高新技术，不但可节能、增产、回收期短，而且能使炉窑寿命延长、环保达标等；用于造气、催化裂化装置富氧再生、制硫酸、柴油机增氧、医疗保健、氧化反应及膜法－深冷法联合制氧等。

膜法富氧空气用于异长叶烯催化氧化研究

采用自制的聚二甲基硅氧烷/聚砜(PDMS/PSF)复合膜制备富氧空气,用于异长叶烯催化氧化,主产物为异长叶烯酮.通过实验,对富氧膜的性能进行了表征,并考察了富氧空气的氧浓度和富氧空气的流量对催化氧化反应的转化率及产率的影响,结果表明转化率随氧浓度和气体流量的增加而增加,而主产物的产率并不随氧气浓度同向变化,其中在31.0%O2氧浓度和37.5 mL/min气体流量下可获得较为理想的产率和转化率.反应体系中无有机溶剂参与,后续分离操作简便,同时避免了溶剂气味对产物香气的污染,反应体系对环境友好.

膜法气体分离技术在石化中的应用新进展

综述了膜法富氧、富氮、氢回收技术及膜法与其他相关技术集成在石化中的最新应用进展。包括用于各种燃料和大多数工业炉窑的局部增氧助燃 ,用于催化裂化装置的富氧再生、富氧克劳斯硫回收、富氧处理废水和含油污泥以及注氮强化采油等。指出随着渗透率大、选择性高的膜材料的研制与开发成功以及膜法和有关分离技术的优化集成 。

超高性能富氧膜

本文对超高性能富氧膜的成膜工艺、富氧机理、富氧性能及应用前景作了较详细的评述，指出了急待解决的问题。

热致胆甾液晶与乙基纤维素共混膜的富氧性能

首创了室温热致胆甾液晶与乙基纤维素共混富氧膜。研究发现制膜溶剂对其富氧性能有一定影响,而操作压力和温度对富氧性能有重大影响,其中操作压力的提高可以显著地加大膜的富氧浓度,而温度的升高可以显著地加大膜的富氧空气透过系数和产率。如在0.65MPa及70℃下,胆甾液晶高聚物与乙基纤维素共混的聚苯砜对苯二甲酰胺复合膜的富氧空气透过系数为1.54×10^(-9)cm^3·cm/cm^2·s·cmHg,一级富氧浓度为41%,富氧空气产率为3.0×10^(-4)ml/cm^2·s。由于这种胆甾液晶膜所需液晶含量很低,成本几乎无增加;尤其它在较高温度下仍然维持高效富氧能力,因此它比普通富氧膜具有更广阔的应用领域。

膜法富氧助燃技术在石油化工中的应用

膜法富氧技术系指利用空气中各组份透过高分子膜时的渗透速率不同，在压力差驱动下将空气中的氧气富集来获得富氧空气的技术。该方法与深冷法、ＰＳＡ（变压吸附）法相比，具有设备简单、操作方便和安全、起动快、规模可小可中、不污染环境、投资少、节能效果显著、用途广...

膜法富氧助燃技术用于节能减排

膜法富氧助燃技术,特别是局部增氧助燃技术在节能减排方面的应用越来越广泛.目前在国内外30种窑炉中成功实施了该技术,已累计给用户节省了数亿元人民币.本文主要介绍该技术在加氢加热炉、减压加热炉、油田加热炉和水泥窑中的应用,不仅明显节能,而且延长炉龄和明显减少CO,CO2,NOx,SOx及粉尘的排放,指出局部增氧助燃技术在节能减排和节约资源等方面将有广阔的前景.

基于高原发动机应用的富氧膜组件操作性能研究

发动机富氧进气燃烧对于高原车辆节能减排具有重要意义,膜法富氧是发动机上应用富氧装置的最佳方式。建立了富氧膜组件评定装置,分析了压力方式下压比、进气量和回收率对膜组件性能的影响,确定了压力方式下富氧膜组件的最佳操作条件,比较了不同应用形式下膜组件性能和功率消耗。试验结果表明：压差是影响膜组件透气量的主要因素,随着渗透端真空度的增加,单位压差产生氧流量的效率提高,增加渗透端真空度可显著提高渗透绝对氧流量。混合方式是膜组件在发动机上应用的最佳形式。

膜法富氧的应用进展

膜法富氧能用于所有燃料、所有窑炉的助燃，社会效益和经济效益显著。膜法富氧用于医疗保健比其它氧源体积小，操作简单，安全和经济。同时探讨了用于柴油机和造气炉的可行性。

制氧技术在富氧空调系统中的应用

由于新风量不足或者换气效率偏低,很多公共建筑环境中的氧气浓度长期低于大气正常水平。为探讨改善缺氧环境的技术途径,介绍了深冷(低温)制氧法、变压吸附法、膜分离法、化学反应法、电解法等制氧(增氧)等技术的基本特点,总结了对变压吸附和膜分离富氧技术与空调系统的结合现状,提出了室内富氧环境保障领域亟待研究的问题。

膜法富氧助燃技术在油田中的应用

膜法富氧助燃技术是最新节能环保技术,可用于油田的锅炉、加热炉、热媒炉和注汽炉等,不仅能使燃料充分燃烧,提高热量有效利用率,降低空气过剩系数和燃料消耗,减少热量损失,而且还能延长设备的使用寿命,减少烟尘和粉尘的排放,有利于环境保护。膜法富氧助燃节能装置具有投资少、回收快、设备简单、流程短、操作简单等特点,节能效果显著。文章介绍膜法富氧助燃技术用于节能和治理污染的机理、工艺流程、技术改造要点及在油田锅炉、加热炉、热煤炉和注汽炉等方面的应用情况。

胆甾液晶改性醋酸纤维素膜的富氧性能

选用室温热致胆甾液晶油烯基胆甾醇碳酸酯(COC)分别对二醋酸纤维素(CDA)和三醋酸纤维素(CTA)进行共混改性,制备了两个系列的液晶改性膜,用改进恒压容量分析法详细地研究了膜的富氧性能。结果表明,加入4%左右的 COC 液晶即可改善 CDA 和 CTA 膜的综合富氧性能,尤其在 COC 的液晶态温度范围内或在高压力差下改善效果更为明显。在30C 及0.43MPa 压力差下,COC/CDA 膜(22μm厚)的富氧空气流量及氧气透过系数分别可达4.10×10^(-5)cm^3(STP)/S·cm^2及5.93×10^(-10)cm^3(STP)·cm/cm^2·s·cmHg;而 COC/CTA 膜(20μm 厚)的一级富氧浓度及氧氮透过系数比分别可达40.4%及3.43。

膜法富氧助燃技术在工业锅炉中的应用

膜法富氧助燃技术能用于各种燃料和大多数工业锅炉。该高新技术采用局部增氧,所需富氧量仅为所需空气量的1%～3%,而原来鼓风量和引风量均显著下降。目前该项技术在国内已推广应用了数十家,不但显著节能、增产,而且环保达标,有显著的经济效益和社会效益。

Co(Ⅱ)Schiff碱络合物对空气电极性能的影响

分别采用浸泡法和直接混合法将富氧材料Co(Ⅱ)Schiff碱络合物担载在空气电极中,通过测量电极的阴极极化曲线,研究了不同担载方法对空气电极性能的影响,并考察了电极性能与Co(Ⅱ)Schiff碱络合物溶液浸泡浓度的相互关系。结果表明,把Co(Ⅱ)Schiff碱络合物用二甲基亚砜溶剂溶解后,在该溶液中浸泡防水膜,使Co(Ⅱ)Schiff碱络合物以分子形式担载到空气电极的防水膜中,由于Schiff碱络合物对氧气的可逆吸附作用,加速了氧在空气电极中的传质速度,使空气电极的性能大幅度提高。采用浸泡法,Co(Ⅱ)Schiff碱络合物浸泡溶液的浓度对电极性能有显著影响。只有当浸泡溶液浓度较低时,通过浸泡法担载到防水膜中的Schiff碱络合物以分子形式吸附在具有多孔结构的防水膜的微孔孔壁上,且并不堵塞微孔时,才能大幅度改善空气电极的性能。

富氧膜性能测试新方法

本文建立了一种富氧膜富氧性能测试新方法——恒压空气容量分析法——本法可同时测定富氧空气流量、氧气含量、氧气及氮气透过率、氧氮分离系数等参数。它为膜材料的设计、工艺参数的选择提供了一种方便快速的研究手段。