Liqui-Cel脱气膜及常规使用问题解答

脱气膜原理及工程实例应用摘要：水中溶氧及游离二氧化碳均是造成给水系统腐蚀的主要因素。

锅炉给水除氧及二氧化碳是保证锅炉安全经济运行的关键。

本文通过工程实例的系统设计、框架组装、运行参数等介绍脱气膜的原理及应用，并确保脱气膜工艺高效稳定运行，充分体现了脱气膜技术在水处理除氧工艺应用的优越性。

关键词：脱气膜；水处理；除氧工艺Principle and Engineering Application of Degas treatment by MembraneKey words: Liqui-Cel; Water treatment; Degas treatment by Membrane 锅炉的各种故障与氧腐蚀有关的占40%以上，约有70%的锅炉存在不同程度的氧腐蚀，给经济和生产造成了重大损失[1]。

锅炉的金属氧腐蚀是一种电化学腐蚀，又称为去极化腐蚀。

当锅炉给水中残留有溶解氧和二氧化碳时，管壁金属中的纯铁与杂质之间产生电位差，形成无数个微小的腐蚀电池[2]。

亚铁离子（Fe2+）遇溶解氧会变成氢氧化亚铁，而Fe(OH)2是不稳定的，管壁金属便很快遭到腐蚀，Fe(OH)3及其脱水产物Fe2O3是红褐色铁锈的主要成分[3]。

膜法除氧的优点是占地面积小，重量轻，运行成本低，在封闭系统内进行脱气，清洁、无污染，易于管理，常温运行，无化学品消耗，膜的使用寿命长，操作方便，稳定运行，在除氧的同时还可以去除水中二氧化碳等气体，除氧水质好，对环境无二次污染[4]。

这种能够在常温状态下去除锅炉给水中氧的方法，能够保证用水安全，高效节能，将会逐步成为取代传统除氧方式的高科技换代产品。

1、脱气膜原理脱气膜的材质为聚丙烯高分子聚合物材料和聚四氟乙烯高分子聚合物的憎水微孔中空纤维膜材料，使得水中溶解的气体可通过膜上微孔达到气水分离的效果。

该膜由若干根微孔中空聚丙烯纤维编织排列而成，它缠绕在一根布水管上，由于该中空纤维是非亲水性的，故而水流不会渗入微孔中，对水流施加一个相对于气流来说较高的压力可以使微孔处气/液界面保持稳定，脱气膜中装有大量的中空纤维可以扩大气液界面的面积，从而使脱气速度加快。

Membrana – CharlotteA Division of Celgard, LLC 13800 South Lakes Drive Charlotte, North Carolina 28273 USAPhone: (704) 587 8888Fax: (704) 587 8585Membrana GmbHOehder Strasse 2842289 WuppertalGermanyPhone: +49 202 6099 - 658Phone: +49 6126 2260 - 41Fax: +49 202 6099 - 750Japan OfficeShinjuku Mitsui Building, 27F1-1, Nishishinjuku 2-chomeShinjuku-ku, Tokyo 163-0427JapanPhone: 81 3 5324 3361Fax: 81 3 5324 3369ISO 9001:2000ISO 14001:2004去除水中二氧化碳就小水量的反渗透（RO）和离子交换的水处系统而言，Liqui-Cel脱气膜能够为最终用户在化学再生费用上每年节约数千美金的运行费用。

二氧化碳很容易被脱气膜去除，当二氧化碳（CO2）脱除后，阴离子交换负荷会大大降低。

从而减少阴离子的再生频率通过减少阴离子的再生频率， 从而减少NaOH的消耗量。

图示：6m3/h水处理系统NaOH年节约成本。

这些数据是按50%的NaOH 成本USD0.27/Kg计算的。

图示中显示在三种不同的PH值下，采用1支4英寸Liqui-Cel脱氧膜的情况。

能够实现最大的成本节约的情况是PH小于7，此时有更多的二氧化碳得以去除。

而在高PH值时，二氧化碳以离子形态出现而不容易除去。

脱气膜中空纤维需要空气吹扫。

空气吹扫可采用空压机，鼓风机，或是用真空泵抽吸举例，采用0.5KW的小型鼓风机，年电力消耗成本为：USD300.00/年。

涂敷工厂的200 立方米/小时（880加仑/分钟）的14英寸膜系统微电子研究领域的18 立方米/小时（79加仑/分钟）的10英寸膜系统行业业绩 C on t a ct o rT yp ea聚烯烃膜容量Fiber Type1x3 辐射流式2.5x8 外流式4x13 外流式6x28 外流式6x28 无挡板10x28 外流式高纯度14x28 外流式X40X50XIND 聚烯烃膜微型膜组件 最大到200毫升/分钟X–1升/分钟布水管中空纤维液体出口膜丝滤芯外壳封闭端盖真空单个Liqui-Cel 6 x 28 NBTM膜元件处理容量：5-50加仑/分钟（1.1-11.4 立方米/小时）。

主要应用领域：只用于真空抽吸去除溶解氧。

Liqui-Cel NBTM设计是采用中空纤维膜的辐射流装置。

Liqui-Cel NBTM膜组件没有中间挡板。

而是由一个封闭端盖起导流挡板作用。

Liqui-Cel NBTM膜组件液体出口端在膜组件的侧面，液体辐射状流经中空纤维。

NB(无中间挡板)设计在没有吹扫气体只能采用真空抽吸操作模式的领域中具MiniModule ® 小型膜组件设计MiniModule ® 小型膜组件没有采用中间挡板导流设计。

这种膜组件采用液体从膜丝内壁流过，而膜丝外壁采用真空抽吸。

这些小型膜组件是为小流量而设计。

这些装置是专门用于生化技术和分析仪器的水中气体脱除。

模块化设计能够灵活地实现您的系统未来快速平衡方式保证了设备迅速启动。

单位体积内的膜面积最大化保证了产品的优秀性能和空间的使用效率。

不同的膜组件尺寸和材料选择适合于各种系统设计反渗透锅炉Liqui-Cel ®膜组件广泛用于各行各业。

在高纯和工业领域使用Liqui-Cel ®膜组件以提高产能和实现腐蚀控制已成为行业的标准。

下面图示当今Liqui-Cel ®膜组件的一些应用。

电脱盐/连续电脱盐反渗透离子交换反渗透反渗透在反渗透后离子交换或电脱盐（EDI）前去除CO2, 不仅减少化学消耗而且能使EDI达到最佳的运行状态。

Liqui-Cel脱气膜及常规使用问题解答Liqui-Cel® Extra-Flow产品对于向水或表面张力和水类似的液体中添加气体或对其脱气而言，是很理想的。

Liqui-Cel Extra-flow 接触器有多种尺寸，可以处理不同的 流量。

您只需根据您的流量需求简单选择产品尺寸即可。

接触器平行地加入，以便处理大于其在表格中列出的工艺流量。

目前为止，我们拥有最多可脱气7400 gpm (1696 m3/hr)的单系统。

我们的 SuperPhobic® 膜脱气器对于喷墨墨水、电镀溶液、显影剂和其它表面张力在20-40 dynes/cm间的溶液的脱气和去气泡，是很理想的。

我们的 MicroModules® 和 MiniModules® 是小型除泡器和脱气器，对于实验室规模流量高达3000 ml/min的成行除泡是很理想的。

请点击下面的链接，查看我们产品的完整数据表。

如果您在为您的脱气应用确定真空泵尺寸时需要帮助，请联系我们，获取更多的帮助。

除泡产品ߋ列流量 (一支膜件)MicroModule® 0.5 x 15-30 毫升/分钟MicroModule® 0.75 x 115-100 毫升/分钟小型膜元件1 x 5.5高达 500 ml/min小型膜元件1.7 x 5.5高达 2500 ml/min小型膜元件1.7 x 8.75高达 3000 ml/min气体运移 (O2、CO2、N2、VOC 去除和O2、CO2、N2、H吸收)产品ߋ列流量 (一支膜件)Liqui-Cel® 外流式2.5 x 80.1-0.7 立方米/小时Liqui-Cel® 外流式4 x 130.5-3.4 立方米/小时Liqui-Cel® 外流式4 x 28 1.1-6.8 立方米/小时Liqui-Cel® 外流式6 x 28 1.1-11.4 立方米/小时Liqui-Cel® 外流式大流量 8 x 20 5 - 50 gpm ( 1.1 - 11.4 m3/hr)Liqui-Cel® 8x20 不锈钢 5 - 50 gpm ( 1.1 - 11.4 m3/hr)Liqui-Cel® High Pressure 8 x 4025 - 125 gpm ( 5.7 - 28.4 m3/hr)Liqui-Cel® High Pressure 8 x 8050 - 150 gpm ( 11.4 - 34.1 m3/hr)Liqui-Cel® 外流式大流量10 x 2810-57立方米/小时Liqui-Cel® 工业级10 x 2810-48立方米/小时Liqui-Cel® 工业级14 x 2816-90.8立方米/小时Liqui-Cel® 工业级14 x 4016 – 125 立方米/小时低表面张力流体脱气 (墨水、显影剂、感光乳剂和油料))产品ߋ列流量 (一支膜件)SuperPhobic MicroModule® 0.5 x 15 - 30毫升/分钟SuperPhobic® 1 x 315-60毫升/分钟SuperPhobic® 2 x 6100-1,000毫升/分钟SuperPhobic® 2.5 x 80.1- 0.7 立方米/小时SuperPhobic® 4 x 130.7- 3.4 立方米/小时SuperPhobic® 4 x 281.1 - 6.8 立方米/小时技术服务产品ߋ列技术服务此文档涵盖了广泛的支持选项真空泵(配用于大型膜管)产品ߋ列 5.3 标准平方英尺/每分钟 （9 m 3/hr ）到242标准平方英尺/每分钟（420 m 3/hr ）50Hz 5.9 标准平方英尺/每分钟 （10 m 3/hr ）到307 标准平方英尺/每分钟（520 m 3/hr ）50Hz4x28、10x28等数字是什么意思？这些数字代表Liqui-Cel膜接触器外壳内芯子的大致尺寸。

内冷水真空膜脱气装置运行维护说明一、目的发电机内冷水真空膜脱气装置包括：真空泵、脱气单元、真空泵冷却系统、流量计、阀门等组件。

连续对部分内冷水进行旁路脱氧处理，降低内冷水中溶解氧和二氧化碳的含量。

二、技术原理膜脱气工艺是选择了一种微孔性聚丙烯憎水性膜，该膜表面对水没有亲和力，气体不能透过该膜，膜脱气元件采用了管壳式设计，憎水膜成了水、气的分界面，降低溶液的溶解气体分压，将水中的溶解气体向真空侧渗透。

本脱气装置中采用的脱气膜为美国Liqui-Cel®脱气膜。

水流在中空纤维的里面通过，而中空纤维的外面在真空泵的作用下将气体不断的抽走，并形成一定的负压，从而达到去除水中气体的目的。

三、运行步骤1、真空脱气装置运行条件：内冷水系统正常运行，内冷水微碱性处理装置正常投入，内冷水水箱充氮密封。

2、保持脱气装置真空泵冷却水系统处于流动状态，启动真空泵。

3、依次全部开启脱气装置出水总阀，开启进水总阀，利用进水阀调节脱气装置进水流量为2.0t/h。

4、为防止脱气膜的超压损坏，保持脱气装置出水阀处于全开状态，整定进水稳压阀至0.15MPa。

5、正常运行条件下，真空脱气装置单流程脱氧效率大于70%，在连续运行后，即可将内冷水中的溶解氧含量降至要求范围。

四、注意事项1、内冷水水箱必须充氮密封，充氮压力根据有关发电机运行说明实施。

2、为保护脱气膜，必须利用进水阀调节流量，出水阀保持全开状态，避免膜内管超压。

进水温度应小于50℃。

3、真空泵冷却系统必须保证有冷却水流过，才能开启，避免真空泵损坏。

4、发电机内冷水微碱性处理装置的技术原理是：通过提高内冷水PH值，使得铜线棒进入自钝化状态而达到防腐要求。

微碱性处理方式既可以在内冷水富氧状态下实现，也可以在内冷水处于贫氧状态下实施，实施效果与内冷水中含氧量无明显相关性，但与内冷水中二氧化碳含量相关。

锅炉给水处理工艺中使用膜脱气的新技术.适当的处理补给水对于操作与维护锅炉站是一重要课题. 当蒸气或热水由炉体送出后,不纯物就会累积存于炉体内, 此会造成炉效率低下或炉体受损的现象. 像水中氧与二氧化碳溶气将与炉壁发生侵蚀反应. 避免水中不纯物对炉体的侵害, 甚至发生安全事故, 控制去除这些有害杂质是必要的.历年来已有多样的水处里工艺应用于锅炉水上. 其中大部份的可溶离子可经RO, 离子交换方式去除; 而溶气传统上多用化学药剂或是用热气除氧方法去除.近来水中脱气传统工艺已由崭新的脱气膜所取代了. 尤其集成电路厂中超纯水中溶氧控制1.0ppb以下, 已由脱气膜证实一切; 因应工业级的锅炉用水领域, 脱气膜研发出工业级的产品满足市场需要.脱气膜是一种疏水性的中空丝膜. 丝膜提供了气液的巨大有效接触面积, 不同于脱气塔的直接接触法. 操作时于气相边抽真空降压, 提供了液相中溶气往气相跑的驱动力; 脱气膜是种可量化, 高效率, 精致小巧, 适用于各种环境的新品.锅炉业中加药除氧法延用已久, 其时加药法的成本除设备与药剂外, 要考虑到经常排污的成本消耗. 当水转换成可挥发的蒸气后; 不纯物与药剂将积累于炉中, 所以需排污以免危害炉体. 药剂加越多排污变成频繁. 脱气膜取代加药自然可降低排污次数的成本损失.; 排污的成本有二: 高温水排放掉与补级给水再升温的水质与热能损失.药剂成本在中低压锅炉(<1000 lbs/hr and < 50 psig), 唯一加药法应用广泛, 但高压锅炉传统并用加药与热力除氧.便于计量, 以唯一加药的中低压锅炉为例; 相同方法可用于计量热力除氧法, 注意热力除氧要列入它运行操作的成本. 一般向热力除氧器厂商可要到成本分析资料. 操作成本可由超一般量的补给水与挥发散失的热能上计算出.加药:经验上10 ppm 的亚硫酸纳可去除1 ppm 溶氧. 1 ppm 亚硫酸纳等于百万加仑水需8.3 lbs.药剂成本 (美金 / 加仑水 X 溶氧ppm O2) =sulfite sodium lbs dollars 1,000,000 gallon ppm O 2sulphite sodium of lbs 5 . 0 83.0 ⨯补给水流量等于锅炉产能 + 排污的损失 – 冷凝回流水.补给水流量 (lb/hr) =[ ] ⎭ ⎬ ⎩ ⎨⎧ - ÷ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ 100 100 rate Blowdown hr lbs capacity boiler ⎫ x (100-condensate return) 100药剂成本 (美金 / 年)O 2 11993 . 0 O 2 ppm ppm gal dollars C hem ical costyear hr H ours of operation lb gal hr lbs Feed w ater Flow rate⨯ ⎥ ⎦⎤⎢ ⎣ ⎡ ⨯ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ⨯ ⎥ ⎦⎤⎢ ⎣ ⎡ ⨯ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡排污成本排污的成本有二: 高温水排放掉与补级给水再升温的水质与热能损失.(Note: See steam tip sheet 9 from the USDOE ref DOE/GO-10099-954)补给水成本排污水流量 (lbs/hr) =[ ] ⎭⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ ÷ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡100 rate 100- blowdown hr lbs Boiler Capacity ⎢ ⎣ ⎡ hr lbs - Boiler Capacity ⎥ ⎦ ⎤排污水流量 (美金/年) =lb gal gal dollars ts water hour lb flow rate⨯ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ ⨯ ⎥ ⎦⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ⨯ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ Blow D own 1193 . 0cos [ ]hr yrO peratingtim e热能成本因补给水只有 常压下60F 故需加热到工作呀力温度点. 热能可由热函(焓)值算出, 60F 为 28 BTU/lb, 而50 psig 蒸气热函为 297 BTU/lb.热能成本 (美金 / 年) =[ ]Boiler Efficiency BTU dollars Energy C ost lb BTU hr yrhr lb Blow down flow rate ⨯ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ⨯ ⎥ ⎦⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ⨯∆ E nthalpy ⨯ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡O perating tim e范例高科技的工业化脱气膜并用加药法可减轻加药成本与排污次数. 下表比较了二系统的成本: 一为纯加药法(含10%排污), 二为假设一级脱气膜处里到0.5ppm 后加药(含5%排污)表中数据仅供参考, 各种操作条件应重估算 .脱气膜运行成本为能提供脱气水与后段加药, 可选用经济型工业用脱气膜; 操作成本等于真空帮浦电费与水封水费, 对应上系统要求, 脱气膜运行成本如下:使用脱气膜运行成本低于美年550 美金. 与前表可知经一级脱气再配何小量加药可让你省下巨额费用; 一般可于二年内回收经济效益.除费用的节省外, 使用脱气膜还有大大降低药剂量, 对水界高唱环保是一福音.上海申兰环保有限公司多次推广使用Liqui-Cel 脱气膜于锅炉业界中. 已有多套连续正常运转中, 享用排污少, 省费用等好处. 下面为该公司的二套设备照片供参考指教.蒸气除氧时下多用传统的热力除氧器. 消耗可观的的锅炉产能. 蒸气与给水直接接触. 预热了给水用温度效应来除氧. 可观的蒸气需与废气一起排放大气中, 此热能损失可观可估算出.经验上需给水10%的排放量才可带出废气. 况且要求在2-4 psig 下运作, 当尖峰运载时可难保正常运作. 这些总总不便的损失理应列入成本分析.总结锅炉是高危险的工业设施, 给水中溶氧的去除防止对设备的腐蚀是一大课题. 传统的加药已不经济又不环保; 考虑到投资与运行成本, 当今一级脱氧膜配合二级微量加药法是最佳选择.。

美国liqui-cel脱气膜简介美国liqui-cel脱气膜简介美国liqui-cel脱气膜脱氧膜，产要应用在热力除氧、化工、钢铁、集成电路、光电、封装、电厂、食品、啤酒饮料、摄像及医药等领域。

Liqui-Cel?膜组件在全世界范围内用于脱气液体。

它们被广泛用于从水中脱除氧气、二氧化碳。

这些装置可以代替全世界范围内真空蒸馏塔、强制通风脱气器和除氧剂20年。

O2 对很多过程都有负面影响，它具有腐蚀性，可以氧化多种材料。

在能源和工业领域，如果没有使用脱气，管道系统、锅炉和设备易受蚀。

Liqui-Cel?膜组件易于操作，对于脱气和去除O2提供模块化的解决方案，不需要化学药品，也不需要大的真空塔或脱气器。

Liqui-Cel?膜组件也有同时去除水中O2 和CO2 的好处，以及可在一个步骤内完成N2 控制。

美国liqui-cel脱气膜是利用扩散的原理将水中的气体，如二氧化碳、氧气去除的膜分离产品。

脱气膜内装有聚丙烯中空纤维，纤维的壁上的微孔水分子不能通过，而气体分子却能够穿过。

水流在一定的压力下从中空纤维的里面通过，而中空纤维的外面在真空泵的作用下将气体不断的抽走，并形成一定的负压，这样水中的气体就不断从水中经中空纤维向外溢出，从而达到去除水中气体的目的，脱气膜中装有大量的中空纤维可以扩大气液界面的面积，从而使脱气速度加快。

脱气膜的脱气效率可高达99.99%，出水二氧化碳和氧气浓度可小于2ppb。

无论是从液体中脱除气体、或是向液体中添加气体，世界技术领先的脱气膜-气液膜件无疑是您的最佳选择。

脱气膜可以处理各种大小不同的流量。

流量小至10毫升每分钟，大到数百吨每小时的系统都可满足要求。

脱气膜已经在世界各地广泛应用。

市场涵盖集成电路﹑光电﹑封装﹑电厂﹑食品﹑啤酒饮料﹑摄像及医药等领域。

主要产品型号：产品序列流量(一支膜件)Liqui-Cel? 4 x 28 1-6.8立方米/小时Liqui-Cel? 6 x 28 1.1-11.4 立方米/小时Liqui-Cel?8 x 20 5 - 50 gpm ( 1.1 - 11.4 m3/hr) Liqui-Cel?10 x 28 10-57立方米/小时。