利用中空纤维膜富集氙的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于环境保护和核化工领域，具体是一种利用中空纤维膜分离去除O2^ CO2, H2O和富集氙的装置。
【背景技术】
[0002]在化学化工过程中，去除气流中的0)2和H2O通常使用的方法是吸收法、吸附法、冷冻法等。吸收法对环境会造成污染；吸附法需要再生，能耗大；深冷法也需要消耗大量的能量。如果要求同时去除气流中的OjPN2，就要结合更多的方法，造成除杂部分设备非常庞大。
[0003]由于环境空气中放射性氙含量极低，无法直接测量，需要采用吸附分离技术将氙富集、分离纯化后，再进行放射性测量，实现监测环境空气中放射性氙同位素活度浓度的目的。氙的吸附能力较低，需要较大尺寸的吸附床和多级吸附分离操作，才能达到氙的浓缩要求。
[0004]中空纤维膜是一种极细的空心膜管，膜管的外径约为0.25mm,内径约为0.15mm。聚酰亚胺具有很好的热稳定性、机械强度和耐有机溶剂能力，最高使用温度达150°C，玻璃化温度很高(Tg400°C )，因此是一类较好的膜材料。
[0005]根据Graham的隙流定律(又称气体扩散定律)理论，同温同压下隙流速度与气体摩尔质量的平方根成反比，Xe与02、0)2和H2O等杂质气体的分子量差别很大，隙流定律为中空纤维膜浓缩氙的可能性提供了理论上的支持。
[0006]使用中空纤维膜富集Xe和去除02、C02、H20等杂质气体的相关专利目前还未见到。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是:提供一种利用中空纤维膜分离去除02、CO2, H2O和富集氙的装置，利用中空纤维膜(无需再生、重量轻、能耗低)对所采集的气体进行预处理，可以有效去除大部分N2、02、0)2和H 20等杂质，浓缩氙，在相同取样体积的条件小，可以减小吸附床的尺寸和纯化级数。
[0008]本实用新型的技术方案:利用中空纤维膜分离去除02、CO2, H2O和富集氙的装置，包括空压机、缓冲罐，空压机通过PU管与缓冲罐相连，在所述的缓冲罐后部通过HJ管依次将水相分离器、质量流量计、中空纤维膜A、B、C和质量流量控制器相连。所述的中空纤维膜A、B、C至少设置三根。所述的空压机为普通的市售无油空压机。
[0009]本实用新型的有益效果:利用中空纤维膜对02、C02、H20等杂质气体和Xe的去除能力不同的特点，可以对大体积的样品气体进行预处理，在除掉大部分杂质气体的同时，对氙的损失很少，即浓缩了氙，减小了样品体积。利用膜分离技术可以使样品气容积减少2/3，非常有利于气体中氙的进一步富集浓缩。
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0011]附图1为本实用新型的主视结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]实施例1、利用中空纤维膜分离去除02、CO2, H2O和富集氙的装置，如图1所示，包括空压机1、缓冲罐2，空压机I通过PU管与缓冲罐2相连，在所述的缓冲罐2后部通过HJ管依次将水相分离器3、质量流量计4、中空纤维膜A、B、C5、6、7和质量流量控制器8相连。所述的中空纤维膜A、B、C5、6、7至少设置三根。所述的空压机(I)为普通的市售无油空压机。
[0013]实践中，(I)将三根或三根以上的UBE牌NM-B05A聚酰亚胺中空纤维膜(长度60cm，外径50mm)用PU管串接起来；(2)在第一根中空纤维膜前端接质量流量计，第三根膜后端接质量流量控制器；(3)用小型无油空压机提供气源，使空气依次经过质量流量计、中空纤维膜、质量流量控制器；(4)用电子学模块采集膜前端质量流量计的流量信号，换算出实时流量，再去控制膜后端的质量流量控制器，使产品气流量始终为原料气流量的1/3 ;(5)按照以上操作步骤，即可保证氙的损失率不大于10%，H2O的去除率为99.4%，CO2的去除率为99.9%，O2的去除率为94%，N 2的去除率为60%。
【主权项】
1.利用中空纤维膜富集氙的装置，包括空压机(1)、缓冲罐(2)，其特征在于:空压机(I)通过HJ管与缓冲罐(2)相连，在所述的缓冲罐(2)后部通过HJ管依次将水相分离器(3)、质量流量计(4)、中空纤维膜A (5)、中空纤维膜B (6)、中空纤维膜C (7)和质量流量控制器(8)相连。2.根据权利要求1所述的利用中空纤维膜富集氙的装置，其特征在于:所述的中空纤维膜A (5)、中空纤维膜B (6)、中空纤维膜C (7)至少设置三根。3.根据权利要求1所述的利用中空纤维膜富集氙的装置，其特征在于:所述的空压机(I)为普通的市售无油空压机。
【专利摘要】本实用新型属于环境保护和核化工领域，具体是一种利用中空纤维膜分离去除O2、CO2、H2O和富集氙的装置，包括空压机、缓冲罐，空压机通过PU管与缓冲罐相连，在所述的缓冲罐后部通过PU管依次将水相分离器、质量流量计、中空纤维膜A、B、C和质量流量控制器相连。该装置解决了氙取样过程中杂质的去除、氙的浓缩和气体减容等问题。
【IPC分类】B01D53/04, B01D53/62, C01B23/00, B01D53/46
【公开号】CN204933193
【申请号】CN201520678532
【发明人】不公告发明人
【申请人】中国人民解放军63653部队
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月6日