一种用于脱硫的中空纤维式膜组件的制作方法

本实用新型属于脱硫技术领域，涉及一种用于脱硫的中空纤维式膜组件。

背景技术：

近年来，我国经济快速发展，电力需求和供应持续增长，发电总装机容量及火电装机容量一直呈上升趋势。2007年我国火电SO₂、烟尘、NOx的排放量分别为1259万吨、297万吨、840万吨。我国将全面建设小康社会，预计到2020年经济总量将在2000年的基础上翻两番。要达到中等发达国家的经济水平，全国平均每人最低需要1个千瓦的装机容量。我国能源资源以煤炭为主，在电源结构方面今后相当长的时间内将继续维持燃煤机组的基本格局。2010年，火电排放的NOx、SO₂、烟尘分别为1038万吨、881万吨、384万吨以上，由此可见，火电大气污染物的排放对生态环境的的影响将越来越严重。如果火电厂排放的大气污染物得不到有效控制，将直接影响到我国大气环境质量的改善和电力行业的可持续发展，甚至影响到未来我国经济的可持续发展。国家已明确规定，通过发改委审批的新建火电厂，燃煤含硫量在0.7％以上的必须安装烟气脱硫设施。而目前投入运行的烟气脱硫项目仅占全国火电装机总量的2.1％，老电厂增设脱硫装置也势在必行。

膜吸收与膜蒸馏脱硫技术有很明显的优势。可以在常温和低温条件下操作，能耗低；污染物可以得到回收，可实现污染物的资源化；膜分离基本上是个物理过程，处理过程中无二次污染产生；中空纤维膜接触器的装填密度大(接触面积是塔的30到50倍)，效率高；既可以处理高浓度的脱硫液，也可以处理低浓度的脱硫液，适用范围广；膜接触器作为一个单元设备，可以任意组合，既可以串联，也可以并联，可放大性好，易于工业化。膜吸收法中的气体和吸收液不直接接触，二者分别在膜两侧流动，微孔膜本身没有选择性，只是起到隔离气体与吸收液的作用，微孔膜上的微孔足够大，理论上可以允许膜一侧被分离的气体的分子不需要很高的压力就可以穿过微孔膜到另一侧，该过程主要依靠膜另一侧吸收液的选择性吸收达到分离混合气体中某一组分的目的。现有技术中的中空纤维式膜组件难以保证安全、密封性能差，并且结构复杂，组装困难，制造成本高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：基于上述问题，提供一种用于脱硫的中空纤维式膜组件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于脱硫的中空纤维式膜组件，包括组件本体，组件本体包括上下依次连通的上连接套管、脱硫管道和下连接套管，上连接套管的上端连接有气体进口，下连接套管下端连接有气体出口，脱硫管道的端部与上连接套管、下连接套管之间均通过加强套管连接固定，脱硫管道内腔设有中空纤维式膜，中空纤维式膜轴向贯穿整个脱硫管道内腔，中空纤维式膜的上下两端均通过环氧树脂结构层封端并且固定在加强套管的内壁，中空纤维式膜的上下两端分别连通气体进口、气体出口，中空纤维式膜和脱硫管道的内壁之间形成空腔，脱硫管道的外壁开设有与空腔互相连通的吸收液进口和吸收液出口。

进一步地，加强套管与上连接套管、下连接套管螺纹连接，加强套管外端部连接处设有密封圈。

进一步地，气体进口、气体出口、吸收液进口和吸收液出口的端部均连接有法兰。

进一步地，法兰上开设有螺栓孔，且法兰上还设有密封圈。

进一步地，脱硫管道的壁厚不小于3mm。

进一步地，多个组件本体通过吸收液进口、吸收液出口连接成并排结构，并联使用。

本实用新型的有益效果是：结构新颖，操作方便，工作效率高，待脱硫气体自上而下穿过中空纤维膜，二氧化硫气体穿过中空纤维膜上的微孔进入空腔，由在空腔内流动的弱碱性吸收液吸收后通过吸收液出口导出，弱碱性吸收液与SO₂发生的化学反应为可逆反应，所生成的弱联合物可以在一定条件下重新分解成SO₂和吸收液，从而可实现吸收液的循环利用，脱硫后的气体通过气体出口导出后进行保存，结构简单制造成本低，密封性能好，防止泄漏，螺纹连接的方式便于组装，具有很高的实用性，大大提升了该一种用于脱硫的中空纤维式膜组件的使用功能性，多个中空纤维膜组件可以将吸收液进出口连接后并联使用，以适用不同处理量和不同含硫率的含硫气体脱硫，保证其使用效果和使用效益，适合广泛推广。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的剖视图；

图3是本实用新型的脱硫原理示意图；

图4为本实用新型的多个组件并联使用结构示意图；

其中：1.组件本体，2.上连接套管，3.脱硫管道，4.气体进口，5.气体出口，6.加强套管，7.吸收液进口，8.法兰，9.中空纤维式膜，10.环氧树脂结构层，11.空腔，12.下连接套管，13.吸收液出口。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-4所示的一种用于脱硫的中空纤维式膜组件，包括组件本体1，组件本体1包括上下依次连通的上连接套管2、脱硫管道3和下连接套管12，上连接套管2的上端连接有气体进口4，下连接套管12下端连接有气体出口5，脱硫管道3的端部与上连接套管2、下连接套管12之间均通过加强套管6连接固定，脱硫管道3内腔设有中空纤维式膜9，中空纤维式膜9轴向贯穿整个脱硫管道3内腔，中空纤维式膜9的上下两端均通过环氧树脂结构层10封端并且固定在加强套管6的内壁，中空纤维式膜9的上下两端分别连通气体进口4、气体出口5，中空纤维式膜9和脱硫管道3的内壁之间形成空腔11，脱硫管道3的外壁开设有与空腔11互相连通的吸收液进口7和吸收液出口13。

加强套管6与上连接套管2、下连接套管12螺纹连接，加强套管6外端部连接处设有密封圈。

加强套管6与脱硫管道3螺纹连接，连接处设有密封圈；或者加强套管6与脱硫管道3连接为一体结构。

气体进口4、气体出口5、吸收液进口7和吸收液出口13的端部均连接有法兰8。

法兰8上开设有螺栓孔，且法兰8上还设有密封圈。

脱硫管道3的壁厚不小于3mm。

多个组件本体1通过吸收液进口7、吸收液出口13连接成并排结构，并联使用。

实际操作时，吸收液进口7通入弱碱性吸收液(常用柠檬酸钠溶液)，充满空腔11后由吸收液出口13流出。脱硫气体通过气体进口4导入，并进入中空纤维式膜9，经过中空纤维式膜9的处理，允许膜一侧被分离的气体分子不需要很高的压力就可以穿过膜上的微孔到另一侧，工作效率高，二氧化硫气体穿过中空纤维式膜9上微孔进入到空腔11中，由在空腔11内流动的弱碱性吸收液反应后通过吸收液出口13导出，弱碱性吸收液与SO₂发生的化学反应为可逆反应，所生成的弱联合物可以在一定条件下重新分解成SO₂和吸收液，从而可实现吸收液的循环利用，脱硫后的气体通过气体出口5导出后进行保存。该组件结构简单，制造成本低，密封性能好，防止泄漏性能高，螺纹连接的方式便于组装，并且该组件作为一个单元设备，可以多个并联后使用，以适用不同处理量和不同含硫率的含硫气体脱硫，易于工业化大规模使用。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。