Método y aparato de secado por separación de membrana en dos etapas
Descripción general
 Un método y aparato para separación y secado de membranas que es eficiente y económicamente ventajoso para eliminar impurezas (humedad) en el gas. El secador de separación por membrana para secar el gas con contenido de humedad de la presente invención consiste en al menos dos etapas en las que se usa gas de purga de un área de membrana relativamente pequeña y fuente externa de relativamente baja calidad en la primera etapa En la segunda etapa, se usa un gas de purga de alta calidad que consiste en un área de membrana grande y al menos una parte del gas producto.
Campo técnico
Esta invención se refiere en general al secado de gases. Más particularmente, esta invención se refiere a un proceso y aparato de separación de membrana en dos etapas para un alto secado de nitrógeno, aire y otros gases.
Antecedentes
Las impurezas típicas en muchos gases de alimentación o gases de proceso son agua y / u otros gases condensables como el CO 2. Estas impurezas son conocidas por causar, entre otras cosas, corrosión y reacciones indeseables en diversos equipos que usan gases. Para evitar estos efectos adversos, el gas generalmente se trata previamente para eliminar las impurezas. Las técnicas convencionales utilizadas para eliminar impurezas (a las que se hace referencia en este documento como 'humedad') incluyen compresión, enfriamiento, adsorción y separación de membrana. Entre estas técnicas convencionales, la separación de la membrana es económica en términos de humedad (en este documento 'húmedo' significa que contiene humedad como se menciona anteriormente) la corriente de gas se deshidrata o reduce económicamente en una operación a pequeña escala en particular Es particularmente atractivo para el secado.
La separación de la membrana generalmente se acompaña de una permeación selectiva de la humedad en la corriente de gas de alimentación utilizando módulos de membrana o cartuchos. El módulo o cartucho de membrana consiste típicamente en un material de membrana en forma de una pluralidad de fibras huecas de diámetro de poro pequeño dispuestas en un recipiente cerrado. Las fibras de membrana huecas pueden estar hechas de polímeros sintéticos o materiales inorgánicos que generalmente proporcionan un área de superficie de membrana grande y una morfología de flujo específica para que el contenido de humedad del gas de alimentación pueda permearse selectivamente de manera eficiente. . Por supuesto, la humedad del gas de alimentación, siempre que el diferencial de presión se mantiene en ambos lados de la membrana, a cualquiera de un lado o ambos lados de la superficie de membrana grande, es decir, desde el exterior de la fibra hueca (es decir, el lado de la carcasa) Puede penetrar selectivamente en el orificio de la fibra o desde el orificio interior de la fibra hasta el exterior de la fibra hueca (es decir, hacia el lado de la carcasa). La humedad en el gas de alimentación en la presión transmembrana, por ejemplo, se refiere como 'lado de permeado de baja presión' o simplemente 'lado de transmisión' de la que en el lado de baja presión (en el presente documento pasa a través de la membrana. En contraste, el lado de alta presión Lado de alta presión no permeable 'o simplemente' lado no permeable '). Sin embargo, la diferencia de presión parcial que da como resultado la transmisión se reducirá significativamente si se elimina la humedad impregnada en el lado del permeado a baja presión de la membrana y la presión parcial del componente en el lado del permeado no se mantiene baja. Una vez que se alcanza el punto de saturación de penetración, pueden ocurrir otros efectos indeseables tales como la condensación intracapilar, lo que puede reducir aún más el flujo de humedad del permeado.
Se conoce el uso de un gas de secado para reducir la presión de vapor de humedad en el lado del permeado de la membrana por debajo del punto de saturación. Los módulos de membrana vendidos bajo la designación comercial 'Prism Cactus' por Permea Inc. de Pensilvania, EE. UU. Están diseñados, por ejemplo, para impregnar una cierta cantidad de gas de secado con humedad. Lo ha hecho. Este gas permeado elimina una cantidad apropiada de humedad del lado de permeación a baja presión de la membrana y la presión de vapor de humedad en este lado del permeado a baja presión puede mantenerse por debajo del punto de saturación. Sin embargo, esta técnica de transmisión no se debe solo al hecho de que se requiere una mayor diferencia de presión para permear los gases que son menos permeables que la humedad, sino también debido a la gran cantidad de gas que penetra para cumplir este propósito, También se sabe que la eficiencia es pobre incluso por el hecho de que se convierte en una pérdida.
Para reducir al mínimo los pobres estas eficiencias, utilizando un gas suficientemente seca de al menos una parte o una fuente externa de producto seco obtenido a partir del secado de separación de membrana, la humedad de la baja presión del permeado lado de la membrana Se propone hurgar o purgar. Por ejemplo, el módulo de membrana descrito en las patentes de Estados Unidos números 4.931.070 y 5.084.073 tiene al menos 4 bocas, una de las cuales es una porción de reciclaje de gas de producto seco o una fuente externa En el lado del permeado a baja presión de la membrana y lavar la humedad impregnada a través de la membrana. Como resultado del uso de gas de producto seco o gas de fuente externo como medios de purga, se reduce la cantidad de gas de producto deseado perdido en el lado del permeado de la membrana. Además, dado que no es necesario que el gas penetre a través de la membrana con humedad, no es necesario un diferencial de alta presión a través de la membrana. A pesar de estas mejoras, sin embargo, ciertas limitaciones permanecen. Por ejemplo, cuando el gas del producto se utiliza para purgar la humedad, una gran cantidad de gas del producto aún se debe perder como una corriente de residuos de purga. Si el gas del producto como medio de purga se reemplaza por un gas fuente externo suficientemente seco, el gas del producto puede estar contaminado por algo del gas de purga de fuente externa que se transmite a la inversa a través de la membrana de secado. Por lo tanto, es deseable en la técnica desarrollar métodos y aparatos de secado por separación de membrana mejorados para reducir la cantidad de gas producto perdido en el lado del permeado de la membrana y la cantidad de contaminantes en el producto gaseoso.
Tarea de solución
Es un objeto de la presente invención proporcionar un método y aparato de secado de permeación mejorados en los que se reduce la cantidad de gas de producto seco requerido para la purga. Es un objetivo adicional de la presente invención reducir la cantidad de contaminantes mediante permeación inversa cuando se usa un gas seco extraño como medio de purga. Un método y un aparato eficientes y económicos para eliminar el vapor de agua del nitrógeno de alta pureza tratado mediante el proceso 'Deoxo' para eliminar el oxígeno traza, caracterizado porque durante el proceso de secado el nitrógeno del producto Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar lo que es contrario a la recontaminación.
Resumen de la invención
De acuerdo con la presente invención, los objetos anteriores y otros objetos que serán evidentes para los expertos en la técnica se logran mediante el siguiente método: un método para secar una corriente de gas húmedo usando un aparato de separación de membrana específico, que comprende a) alimentar una corriente de gas de alimentación que contiene humedad a presión hacia al menos una membrana de primera etapa que tiene un área superficial de aproximadamente 6% a aproximadamente 80% del área superficial total de la membrana en dicho aparato, (b) pasar humedad impregnada A al menos un lado del permeado a baja presión con el fin de arrastrar el flujo de gas desde la fuente externa desde el lado del permeado a baja presión de al menos una de dicha al menos una membrana de la primera etapa, (c) Entregar una corriente de gas seca incompletamente bajo presión hacia al menos una segunda membrana de etapa que tiene un área superficial de aproximadamente 20% a aproximadamente 94% del área superficial total de la membrana en el aparato, (d) pasar la humedad impregnada Al menos una de dicha membrana de al menos una segunda etapa Dirigir al menos una porción del gas producto seco obtenido de la membrana de la segunda etapa hacia al menos un lado del permeado a baja presión para llevarlo desde la superficie del lado del permeado donde el lado permeado a baja presión del producto seco gas , De modo que la relación de limpieza se mantenga por debajo de 4, y (e) recupere el gas producto seco restante.
Como se usa en el presente documento, el término 'área de superficie de membrana total' significa el área de membrana necesaria para la permeabilidad eficiente de una cantidad predeterminada de humedad. Esta área de membrana puede variar dependiendo del grosor de la membrana, el tipo de material de membrana utilizado, el volumen del gas a tratar y la cantidad de humedad que se debe impregnar. Como se usa en el presente documento, el término 'gas de una fuente externa' es cualquier gas adecuado capaz de transportar la humedad desde el lado del permeado a baja presión de la membrana, distinto del gas de producto seco deseado. El término 'relación de limpieza' como se usa en el presente documento significa la potencia de la relación de purga multiplicada por la relación de presión. En la presente especificación, el término 'relación de purga' significa la relación de 'cantidad de gas de purga / cantidad de gas a recuperar como gas seco'. El término 'relación de presión' como se usa en la presente memoria significa la relación de 'presión de suministro / presión de transmisión'.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un método y aparato de secado por separación de membrana mejorado en el que se produce una cantidad de gas de producto seco sin contaminantes en cantidades significativas. Estos gases de productos secos son adecuados para una variedad de aplicaciones porque contienen menos contaminantes. Se ha encontrado que en ciertas disposiciones de secado por separación de membrana, estos gases de producto deseados se producen en cantidades significativas. Esta disposición comprende al menos dos secadores de separación por membrana, uno para eliminar la mayor parte de la humedad en la corriente de gas y el otro para eliminar el gas incompleto secado obtenido Es para secar completamente el flujo. Se ha encontrado que incluso cuando se usa un área de membrana relativamente pequeña para el secado, la mayor parte de la humedad se elimina en la primera etapa. Este hallazgo condujo al uso de gas de fuente externa para purgar la humedad permeada en la primera etapa. Esto se debe a que el área de la membrana es tan pequeña que la cantidad de contaminantes debido a esta difusión inversa del gas de purga es limitada. La eliminación de la mayor parte de la humedad en la corriente de gas usando gas de purga externo reduce significativamente la cantidad de gas de producto seco requerido para la purga en la etapa de secado de separación de membrana subsiguiente. Como no se produce la contaminación del gas producido cuando se utiliza el mismo gas de calidad para la purga, se puede usar un área de membrana relativamente grande en una etapa posterior para alcanzar el grado máximo de secado. Por lo tanto, esta disposición proporciona una utilización eficiente de gases de producto de alta calidad que se pueden usar como medios de purga a la vez que se minimiza la contaminación por gas del producto. Esta disposición es particularmente atractiva para métodos o dispositivos que pueden utilizar múltiples grados de gas de purga.
Con referencia a la figura 1, se describirá un aparato de separación de membrana de dos etapas de secado por gas preferido. Sin embargo, la descripción de la realización preferida no excluye muchos de los aparatos de secado de gas de separación de membrana que son fácilmente evidentes para los expertos en la técnica. La figura 1 muestra un dispositivo de separación de membrana de dos etapas con una serie de dos permeadores o módulos de membrana (1 y 2). Cada módulo puede comprender un material de membrana (3 o 4) en forma de fibra hueca. Cualquier material de membrana puede usarse para fabricar fibras huecas, siempre que pueda penetrar selectivamente en la humedad. Sin embargo, habitualmente se prefieren las membranas de fibras huecas compuestas o las membranas de fibras huecas asimétricas debido a sus propiedades de permeabilidad o separación. Las membranas compuestas generalmente consisten en una superposición de una fina capa de separación o recubrimiento de un material de membrana permeable adecuado sobre un soporte poroso. Una fina capa de separación determina las propiedades de separación de la estructura compuesta y el soporte poroso soporta físicamente la capa de separación. Por otro lado, la membrana asimétrica es una parte de la piel semipermeable delgada y densa (que determina las características de separación de la membrana), una densidad baja, parte de soporte poroso, por lo general no selectivo (que, combinado Que sirve para evitar la rotura de la parte de la piel bajo presión, así como el soporte poroso de la membrana). Ambos tipos de membranas pueden tener una morfología de soporte particular para lograr un grado suficiente de mezcla radial, como se describe en la Patente de Estados Unidos Nº 5.084.073, y cualquier material conocido y Puede prepararse usando métodos (tales como los descritos en las patentes de Estados Unidos números 4.981.498 y 4.881.955). Una membrana compuesta o asimétrica como se menciona aquí se caracteriza porque el factor de separación para H _ {2} O / gas a secar es al menos aproximadamente 50, preferiblemente aproximadamente 500 o más, más preferiblemente 1000 o más.
La membrana de fibra hueca también se puede configurar para lograr un flujo uniforme de gas del lado de alimentación y gas permeado lateral a través de la superficie de la membrana. Las membranas de fibra hueca se construyen preferiblemente en forma de un cartucho en el que las fibras huecas que tienen una longitud efectiva esencialmente uniforme se almacenan en una carcasa en forma de devanado helicoidal. Dichos giros helicoidales son bien conocidos en la técnica, como se evidencia por la descripción de la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.631.228. Disponiendo las fibras huecas en el cartucho de membrana en una configuración meramente lineal y paralela en lugar de la configuración específica enrollada en espiral descrita anteriormente, logrando la distribución de flujo uniforme deseada del gas en toda la superficie de las fibras huecas Es obvio para los expertos en la técnica que no se puede hacer. Sin embargo, también se puede ver que se pueden usar otros medios menos económicamente deseables para lograr un flujo uniforme de gas. Por lo tanto, se puede proporcionar una pantalla u otros medios de restricción de flujo, tales como un deflector, para lograr una trayectoria de flujo uniforme. Las fibras huecas también pueden estar en forma de una estructura tricotada a modo de cuerda con un patrón estructural que puede lograr el flujo de gas uniforme deseado.
Además, un haz de fibras huecas obtenida, impermeable bloquea el lado del permeado (5 o 7) de la superficie y el lado no permeado (6 y 8) formas de realización específicas que resultan en flujo en contracorriente patrón a lo largo de la superficie de la película También se puede cubrir con un material. Tal creación de modelo de flujo en contracorriente se describe en la Publicación de Patente Europea No. 0226431 de fecha 24 de junio de 1987, que es o bien uno de los gas de lado de suministro o filtrado de gas, en función del modo de funcionamiento deseado En paralelo con el flujo del contraflujo con respecto a la dirección de flujo del gas del lado de permeación o el gas del lado de suministro en el orificio de la fibra hueca. Por ejemplo, el gas de alimentación en la parte exterior del haz de fibras huecas se hace fluir en paralelo en lugar de formando ángulos rectos con respecto al eje central del haz de fibras. La barrera impermeable puede ser una película impermeable, por ejemplo una envoltura tal como polivinilideno. Además, los materiales de barrera impermeable puede ser material de revestimiento impermeable o manga retráctil que se une a todo el paquete de película se contrae sobre el haz, tal como el ejemplo aplicada polisiloxano de disolvente inocuo. Además, la junta tórica u otro pueden usarse medios tales como el embalaje estructura, también bloquea el deseado ser posicionado en las proximidades de la carcasa propia membrana de flujo entre el haz de fibras huecas y el módulo de membrana de la cáscara También se puede convertir en un material. Por lo tanto, dicho material de barrera impermeable se diseña de manera que el fluido fluya a lo largo de la superficie externa de sustancialmente todas las fibras huecas en el haz en una dirección sustancialmente paralela al eje del haz de fibras huecas Cubra el haz de fibras huecas, excepto las aberturas para permitir que el flujo de gas entre o salga del haz de fibras huecas. El patrón de flujo resultante es uno del flujo a contracorriente de la corriente de alimentación húmeda y el gas permeado (que contiene el gas de purga con la humedad que permea el material de la membrana). Sin embargo, también es posible, si es necesario, cambiar el patrón de flujo contracorriente a un patrón de flujo en paralelo al suministrar el gas de alimentación y el gas de purga desde una posición específica.
Cada módulo de membrana (1 o 2) tiene una fibras huecas de membrana (3 y 4), al menos cuatro puertos de gas, es decir, la entrada del gas de alimentación, salida de gas producto no transparente, la entrada y la purga del gas de purga y gas permeado Puede diseñarse para tener una salida para el gas residual reunido. Salida de la entrada de gas de alimentación y un gas de producto no permeado es a la vez proporciona en el lado de alta presión no permeado de la membrana (3 o 4) (5 o 7), una entrada de baja presión y la salida del gas de escape son ambas de gas de purga de membrana (3 o 4) Se proporciona en el lado de la transmisión (6 u 8). lado no permeado de alta presión de la membrana (5 o 7) pueden estar fuera del lado de la carcasa sea una cara interior de la fibra hueca, el lado opuesto, es decir, dentro de la cara interior o el lado de la carcasa exterior de las fibras huecas que Y el otro lado se convierte en el lado de permeación a baja presión (6 u 8) de la membrana.
En el proceso de separación, la corriente de gas de alimentación que contiene humedad se suministra inicialmente a alta presión (presión de permeación de humedad) al lado (5) no permeado de alta presión (5) de la membrana (3) del módulo (1). El gas de alimentación utilizado es preferiblemente nitrógeno húmedo del proceso 'deoxo' convencional, que se sabe que es útil para eliminar el oxígeno traza del nitrógeno en forma de H 2 O. Tal nitrógeno húmedo del proceso 'deoxo' convencional se describe, por ejemplo, en la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.931.070. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que otros gases húmedos como el aire húmedo también se pueden usar como gas de alimentación.
Cuando este gas de alimentación pasa a través del lado (5) no permeado a alta presión de la membrana (3), la humedad en el mismo penetra en el lado (6) del permeado a baja presión de la membrana (3). Para mantener una elevada fuerza de accionamiento para la eliminación de humedad continua a través de la membrana, como un medio para llevar lejos la humedad que ha pasado desde el lado permeado de la membrana, la membrana exterior de la baja presión del permeado lado de la (3) (6) Se bombea gas de purga de fuente o gas de purga externo. Este gas de purga puede fluir en contracorriente con el gas de alimentación a lo largo de la longitud de la membrana con el fin de potenciar o eliminar de forma más efectiva la humedad permeada. El gas de purga que contiene humedad se puede eliminar del módulo (1) en condiciones de vacío. El área de membrana disponible del módulo (1) es tal que la mayor parte de la humedad puede penetrar a través de la membrana, mientras que el gas lateral no permeado que se está secando no está tan contaminado. Dicha contaminación es causada por la penetración inversa de los componentes del gas de purga al lado de alta presión de la membrana. Esta área de la membrana representa aproximadamente del 6% al 80%, preferiblemente de aproximadamente el 6% a aproximadamente el 45% del área total de la membrana del dispositivo. Al usar esta distribución específica del área de la membrana, la contaminación del producto debido a la difusión inversa o la transmisión inversa de gas de purga externo o externo durante el secado puede ser limitada.
El gas de alimentación secado de forma incompleta obtenido del módulo (1) se envía al lado (7) no permeable a alta presión de la membrana (4) del módulo (2). Cuando el gas de alimentación completamente seco pasa a través del lado no permeado (7) de la membrana a alta presión, la humedad restante en el mismo penetra en el lado del permeado a baja presión (8) de la membrana. Una porción del gas resultante completamente seco o sustancialmente seco se envía al lado del permeado a baja presión de la membrana como un gas de purga de reflujo para alejar la humedad del lado del permeado a baja presión. El gas de reflujo puede fluir en corriente paralela o en contracorriente a gas de alimentación secado de manera incompleta. El área de la membrana en esta etapa debe ser lo suficientemente grande como para eliminar completa o sustancialmente la humedad en la corriente de gas incompletamente seca. Esta área de membrana debería ocupar aproximadamente el 20% del área total de la membrana del dispositivo, aproximadamente el 94%, preferiblemente aproximadamente el 55% aproximadamente el 94%. La corriente de purga resultante que contiene humedad puede eliminarse en condiciones de vacío y, a menudo, puede reciclarse al punto preferido del proceso para recuperar el producto que contiene, de modo que no es necesario desecharlo como desecho.
Los siguientes ejemplos están destinados a ilustrar la invención. Los ejemplos tienen el propósito de ilustrar la presente invención y no limitan el alcance de la invención de ninguna manera.
Ejemplos
En el proceso 'deoxo' convencional, se cataliza una corriente de nitrógeno que contiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 5% de oxígeno en presencia de hidrógeno para convertir el oxígeno en agua. El flujo de nitrógeno húmedo a secar se obtuvo a partir de este método 'deoxo'. A una temperatura de aproximadamente 110 ° F (aproximadamente 43.3 ° C) bajo una presión de aproximadamente 1.30 MPa (aproximadamente 130 psig), el flujo de nitrógeno húmedo se convirtió en el estado estándar a aproximadamente 283 m 3 / Hora (aproximadamente 10000 NCFH). La membrana permeable utilizada en el módulo tiene un factor de separación de aproximadamente 6 para O2 / N2 y un factor de separación de aproximadamente 1000 para H2O / N2. Para la primera etapa, se usó una corriente de nitrógeno que contenía aproximadamente 12,6% de O2 y aproximadamente 42 ppm de H2O como gas de purga a aproximadamente 17 psia y en la segunda etapa se usó gas de producto seco como gas de purga. Mantenga una relación de purga específica para obtener gas producto que tenga menos de 13 ppm de humedad. En estas condiciones, se determinó que el área total de la membrana para secar eficientemente el gas de alimentación de nitrógeno húmedo era aproximadamente 1524 pies @ 3. Esta área total de la membrana se asignó a la primera etapa o a la segunda etapa o tanto a la primera etapa como a la segunda etapa, como se muestra en la Tabla I a continuación.
La figura 2 muestra un gráfico que representa la cantidad de O2 retransmitida y la tasa total de pérdida de producto de N2 frente al porcentaje del área de la segunda etapa con respecto al área total. El gráfico obtenido y los datos en la Tabla I indican que es insuficiente aplicar el área total de la membrana solo a una etapa para un gas de purga en seco externo y un gas de purga del producto dados. Por ejemplo sobre 141.6m2 un gas de purga fuente externa en un módulo de membrana simple que tiene un área de membrana (aproximadamente 1524ft3), es decir, en combinación con corriente de nitrógeno gas nitrógeno húmedo que contiene O2 a aproximadamente 12,6% y H2 O sobre 42ppm Cuando se usa, el producto de nitrógeno contiene 218 ppm de oxígeno debido a la penetración inversa del flujo de purga impuro. Debido a la alta concentración de oxígeno, este producto de nitrógeno es inferior en muchas aplicaciones. Por otro lado, en el caso de utilizar una porción del producto de nitrógeno como medio de purga, es posible producir un producto de nitrógeno que no contiene sustancialmente oxígeno en un solo paso con un área de membrana de aproximadamente 141.6M2 (aproximadamente 1524ft3). Sin embargo, este método reduce la recuperación de nitrógeno en al menos aproximadamente un 20%.
Las desventajas anteriores asociadas con el secado por separación de membrana de etapa única se muestran relajadas usando un secador de separación de membrana de dos etapas con un área de membrana específica y un gas de purga específico en un rango particular. La cantidad de impurezas de oxígeno puede reducirse a menos de 200 ppm, preferiblemente menos de 100 ppm, y la pérdida de producto puede reducirse en aproximadamente un 2% en aproximadamente un 13%. Estos resultados son significativos en la operación comercial ya que grandes cantidades de gas requieren secado para una amplia gama de aplicaciones.
Aunque la invención se ha descrito en detalle con referencia a ciertas realizaciones específicas, los expertos en la técnica reconocerán que existen otras realizaciones dentro del espíritu y el alcance de las reivindicaciones.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERIDAS
Breve descripción de los dibujos
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un diagrama de flujo esquemático de un aparato de separación de membrana que representa una realización de la presente invención.
La figura 2 es un gráfico que muestra la relación entre el porcentaje asignado a la membrana de la segunda etapa del área total de la membrana y la cantidad de permeación inversa de O 2 y la tasa de pérdida de producto de N 2.
1: Primer módulo de membrana
2: segundo módulo de membrana
3, 4: membrana
5, 7: lado no permeable a alta presión
6, 8: lado de la transmisión a baja presión
Reclamo
Un método para el secado de la corriente de gas húmedo con un aparato de separación de membrana específico de la reivindicación 1, (a) una corriente de gas de alimentación que contiene humedad, el área de superficie de aproximadamente 6% a aproximadamente 80% de la superficie total superficie de la membrana en el dispositivo alimentar al menos un presión hacia la primera membrana etapas que tiene, a fin de llevar lejos la humedad que ha pasado a través de (b) al menos un bajo presión del permeado lado de la al menos una membrana primera etapa descrita anteriormente, de una fuente externa (C) la corriente de gas de alimentación incompletamente seca resultante tiene un área superficial de aproximadamente 20% a aproximadamente 94% del área total de la superficie de la membrana en el aparato (D) transferir la humedad impregnada desde al menos un lado de permeado a baja presión de dicha al menos una segunda membrana de etapa a al menos una segunda membrana de etapa, bajo presión, Del gas producto seco obtenido de la membrana de la segunda etapa Al menos en parte, hacia al menos un lado del permeado a baja presión, y (e) recuperar el resto del gas del producto seco.
2. El método de la reivindicación 1, en el que en la etapa (d) se emplea una relación de limpieza de menos de aproximadamente 4.
3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la corriente de gas de alimentación es nitrógeno húmedo.
4. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el gas de purga que contiene humedad permeada se retira en condiciones de vacío.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la permeación de la humedad se lleva a cabo en condiciones de mezcla radiales.
6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la al menos una membrana de la primera etapa y / o la al menos una segunda membrana de la etapa es una membrana compuesta que tiene un factor de separación de al menos aproximadamente 50 para H _ {2} O / gas a secar. .
7. al menos una membrana de primera etapa y (o) al menos una membrana segunda etapa se membrana asimétrica que tiene un factor de separación de al menos aproximadamente 50 para el gas a ser H2 O / método de secado de la reivindicación 1, en el que .
8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que se ha logrado un flujo esencialmente uniforme de la corriente de gas de alimentación a través de la membrana.
9. Un módulo de membrana que comprende al menos dos módulos de membrana conectados en serie, teniendo cada módulo al menos cuatro puertos de gas y al menos una membrana que tiene al menos un lado no permeado y al menos un lado permeado. módulo de membrana está destinado a tener un área de la película predeterminado al área total de la membrana de los al menos dos módulos de membrana, de gas de purga externo para el primer módulo es el de proporcionar una purga de medios para el lado del permeado de la membrana al menos una Un segundo módulo conectado a la fuente y que tiene un medio de purga de reflujo para dirigir el gas derivado del lado no permeado de la al menos una membrana al lado del permeado, una separación de membrana Dispositivo.
10. La membrana según la reivindicación 9, en la que al menos una membrana en el primer módulo y / o el segundo módulo es una membrana compuesta que tiene un factor de separación para H _ {2} O / gas que debe secarse de al menos aproximadamente 50ºC. Dispositivo de separación.
11. La membrana según la reivindicación 9, en la que al menos una membrana en el primer módulo y / o el segundo módulo es una membrana asimétrica que tiene un factor de separación para H _ {2} O / gas a secar de al menos aproximadamente 50ºC. Dispositivo de separación.
12. Dispositivo de separación de membrana según la reivindicación 9, en el que al menos una membrana en el primer módulo y / o el segundo módulo está cubierta con una barrera impermeable.
Dibujo :
Application number :1994-007628
Inventors :プラクスエア?テクノロジー?インコーポレイテッド
Original Assignee :ラビ?プラサド