富氧膜及其应用

富氧膜与ro膜
富氧膜和RO膜都是水处理领域常用的膜技术，用于水质净化和废水处理等工艺中。

下面我来分别介绍一下这两种膜。

1. 富氧膜：
富氧膜是一种基于膜分离技术的气体传递设备，主要用于水体中氧气的传递和溶解。

它具有高效的气体传递速率和较大的气体传递面积，在水体中可以提供充足的氧气供给，促进水中生物的新陈代谢过程。

富氧膜通常由多孔性材料制成，具有较好的抗堵塞性能和稳定的气体传递性能。

在水产养殖、废水处理等领域中广泛应用。

2. RO膜：
RO膜，全称为反渗透膜（Reverse Osmosis Membrane），是一种高效的水处理膜技术。

它利用半透膜对物质进行筛选，通过逆向渗透原理将水中的溶质、离子和微生物等有害物质从水中截留，得到高纯度的水。

RO膜的孔径非常小，可以截留大部分溶质和离子，同时保留水分子，具有高度的截留效果。

RO膜广泛应用于海水淡化、饮用水处理、工业废水处理等领域。

总结来说，富氧膜主要用于气体传递和水体氧化增氧，而RO 膜则用于水处理、去除溶质和离子等有害物质。

两种膜技术在不同的领域中发挥着重要作用，提高了水质的净化效果和
水资源的利用效率。

富氧膜原理
富氧膜是一种新型的面膜产品，它的原理是利用高科技材料和专业配方，将氧
气和营养成分导入肌肤深层，从而达到深层滋养和修复肌肤的效果。

富氧膜原理的核心在于氧气的运输和渗透，下面我们来详细了解一下富氧膜的原理。

首先，富氧膜采用了高科技材料，这种材料具有良好的氧气渗透性和导入性能，能够有效地将氧气输送到肌肤深层。

其次，富氧膜中含有丰富的氧气和营养成分，这些成分能够滋养肌肤，修复受损细胞，促进细胞新生，使肌肤恢复光滑、细腻、富有弹性。

富氧膜的原理是通过特殊的面膜结构，将氧气和营养成分锁在面膜内，使其能
够长时间保持活性。

当我们敷上富氧膜后，面膜会渗透到皮肤表面，与皮肤接触后，氧气和营养成分会迅速渗透到皮肤深层，滋养受损的肌肤细胞，修复肌肤问题。

富氧膜的原理还包括了对肌肤的保护作用。

富氧膜在渗透滋养肌肤的同时，还
能够形成一层保护膜，防止外界污染物质对肌肤的侵害，保护肌肤免受外界环境的伤害。

总的来说，富氧膜的原理是通过高科技材料和专业配方，将氧气和营养成分导
入肌肤深层，从而实现深层滋养和修复肌肤的效果。

它能够滋养肌肤，修复受损细胞，促进细胞新生，使肌肤恢复光滑、细腻、富有弹性，并且能够形成一层保护膜，保护肌肤免受外界环境的伤害。

在选择富氧膜时，我们要注意产品的质量和原理，确保产品的有效性和安全性。

同时，正确的使用方法也非常重要，要根据产品说明书上的指导使用，才能发挥富氧膜的最佳效果。

希望大家能够通过了解富氧膜的原理，选择适合自己肌肤需求的产品，让肌肤保持健康、年轻、光彩照人。

膜法富氧助燃技术论证及工程应用作者：梁世川马景树来源：《现代企业文化·理论版》2008年第11期【摘要】空气中氧气的含量对燃烧过程影响极大，但考虑到提高含氧量成本太高，所以，普通富氧助燃方式难以普及。

文章中论证及应用的膜法富氧助燃技术经过实践证明经取得了良好的经济效益，节约了能源。

【关键词】膜法富氧；燃烧技术；锅炉热效率膜法富氧技术系指利用空气中各组分透过高分子膜时的渗透速率不同，在压差驱动下将空气中的氧气富集起来获得富氧空气的技术，该技术被发达国家称为“资源的创造性技术”而广泛应用。

大气中的氧气，无色无嗅，约占空气体积的21%，为燃烧过程及动植物呼吸所必需。

采取一定方法，提高空气中的氧气含量，对于改善可燃物燃烧状况具有重大意义。

一、提高空气中的含氧量对燃烧过程的影响空气中氧气浓度的增加，使其它气体含量相对减少，从而减少了燃烧产物的体积，使燃烧温度得以提高。

图1、图2分别表示了空气中含氧量、燃烧产物和理论燃烧温度的关系。

图中V yw表示空气中含氧量为ω%时的理论烟气量，V y100表示用纯氧作助燃剂时的理论烟气量，t ll表示理论燃烧温度。

由上图所示，含氧量的增加可使燃烧产物的体积减小，理论燃烧温度增加。

这种影响当ω%≤40时非常显著，ω%＞40时逐渐减弱。

这是因为富氧程度过大，温度过高，燃烧产物的离解度增加，相对增加了燃烧产物的体积，又遏制了燃烧温度的增加，见图3（其中，t lj表示考虑燃烧产物的离解时的理论温度。

）。

因此在工程中，富氧空气的含氧量应≤40%。

二、膜法富氧技术发展简介早在20年前，工业发达国家就已广泛使用气体分离膜生产富氧空气，且规模逐年扩大。

据资料显示，1982年世界气体分离膜销售额为300万美元，至1992年已达1.05亿美元，年平均增长率为42.7%。

日本以膜法富氧技术助燃，取得了显著成效。

由国家资助的多家公司及研究所曾以气、煤、油为燃料，在各种条件下进行了大量富氧应用实验，得出如下结论：用23%的富氧助燃可节能10%~25%；用25%的富氧助燃可节能20%~40%；用27%的富氧助燃可节能30%~50%等。

空气富氧膜材料
空气富氧膜材料是指能够捕获和富集氧气的材料,通常用于氧气处理、空气净化和能源等领域。

目前,空气富氧膜材料的常见类型包括以下几种:
1. 纳米氧化物:纳米氧化物是一种新型的氧化物材料,具有高表面能和高氧气捕集效率。

例如,氧化铟锡(OsOsx)和氧化铑锡(Os锡x)等。

2. 二维碳纳米管:二维碳纳米管是一种新型的纳米材料,具有高强度、导电性和光学性质。

它可以用来制造高效的氧气富集器件。

3. 蛋白质:蛋白质是生物体的基本结构单位,具有高度的分子结构和生物学功能。

蛋白质可以用来制造高效的氧气富集器件,并且具有较好的可持续性和成本效益。

4. 聚合物:聚合物材料可以通过改变聚合物结构和添加催化剂来调节氧气捕集效率。

例如,聚醚酮(PEEK)和聚酰亚胺(PI)等。

空气富氧膜材料的选择取决于具体的应用场景和需求。

例如,在工业氧气处理中,可以使用氧化物材料来制造高效的过滤器;在空气
净化领域中,可以使用二维碳纳米管或蛋白质材料来制造高效空气净化器;在能源领域中,可以使用聚合物材料来制造高效的太阳能电池。

膜法富氧 — 医疗保健的最佳选择1. 富氧原理膜法富氧系利用空气中氧和氮透过富氧膜时的 膜法富氧系利用空气中氧和氮透过富氧膜时的渗透速率不同， 不同， 在 在压力差驱动下， 使 空气中的氧气通过膜来得到的，工业发达国家称之为资源的创造性技术 空气中的氧气通过膜来得到的 资源的创造性技术。

主要优点：流 程简单、体积小、无相变、能耗低、操作方便和安全、灵活性高、膜组件寿命长 程简单、体积小、无相变、能耗低、操作方便和安全、灵活性高、膜组件寿命长(10 年 以上)且免维护、规模可小可中、投资较少 且免维护、规模可小可中、投资较少。

当富氧浓度在 30%左右 左右,规模小于 5000 Nm3/h 时,膜法的投资、维修及操作费用之和 膜法的投资、维修及操作费用之和 仅为深冷法和 PSA 法的 65 5～95%左右,而且规模越小,膜法越经济。

它是一项日趋成熟的 膜法越经济。

它是一项日趋成熟的 高新技术, 已经是医疗保健方面的重要氧源， 比其它氧源效果更好 好,具有可行性, 而且 更经济,更安全,更方便,同时 同时长期使用不会出现氧中毒。

由于膜法富氧的浓度和流量十 长期使用不会出现氧中毒。

由于膜法富氧的浓度和流量十 分稳定, 非常适用于慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者的长期低流量氧疗 非常适用于慢性阻塞性肺疾病 患者的长期低流量氧疗, 我们已经在医 疗保健方面获得了国家多项专利。

膜法富氧在医疗保健方面应用非常广泛 典型应用。

医疗保健方面应用非常广泛，下面介绍有关典型应用2. 长期氧疗的最佳氧源吸氧能改善人体的 生理、生化内环境,促进 代谢过程的良性循环, 达到治疗疾病、缓解症 状、促进康复、预防病 变、增进健康的目的。

目前用于医疗保健的膜 法富氧机可在富氧浓度 22 ～ 35%范围内任意调节并保持长期稳定。

仅需接通电源即可获得所需富氧浓度和流 范围内任意调节并保持长期稳定。

仅需接通电源即可获得所需富氧浓度和流 量的富氧空气, 而且无菌、无杂质、清新、无任何气味, 而且无菌、无杂质、清新、无任何气味 是高标准医疗保健用氧。

某一部位（燃油和燃气锅炉），使富氧喷嘴处在最需氧的地方；（３）富氧喷咀可以是一套，也可以是几套。

根据炉型、炉况和燃料等来优化确定；（４）锅炉本身基本不改动，仅通过加富氧来强化燃烧．使燃料尽可能在炉膛内用比较少的氧气完全及时的燃烧；（５）膜法富氧助燃装置不管采用正压操作系统或负压操作系统，其操作都比较简单，有关设备带自动控制或自动报警，还可以和锅炉连锁等，没有任何不安全因素。

４膜法富氧助燃主要技术参数１）富氧浓度：２３％～３０％（采用卷式组件时，最高可达３１％）：２）富氧流量：０．０４—５０，０００Ｎｍ３／ｈ：３）占地面积：一５ｍ２／（３００Ｎｍ３／ｈ富氧空气，正压法占地面积更小）：４）耗电：０．０５—０．１５ｋＷ／Ｎｍ３富氧空气；５）膜组件寿命１０年左右，而且免维护，终身优质服务；６）节能一般在２％一３０％之间，对炉窑和产品无任何副作用。

而且炉龄延长、稳定炉况、产品产量和质量均有所提高，烟气排放达标，投资回收期通常一年左右。

５适用范围膜法富氧助燃技术适用于各种锅炉和所有燃料。

对于发电锅炉，包括煤粉炉和循环流化床锅炉等，一般适用于１８０吨以下，热效率小于９０％的锅炉。

燃煤锅炉节能工程充分燃烧，显著改善环境状况，烟气排放全部优于国家环保标准（采用富氧前曾不同程度地冒黑烟）。

投资回收期一般在一年左右。

１）南阳油田４吨燃煤锅炉２００６年９月在南阳油田４吨燃煤锅炉上应用，采用的是局部增氧对称燃烧等技术，经中石化河南分公司节能监测站对比测试，平均节煤２９．７４％，热效率平均提高１５．９６个百分点，最高达１７．４４个百分点。

平均负荷提高１７．６９％，蒸汽压力提高３９％，炉渣可燃物含量下降５３．９％，排烟处ＣＯ下降９６．４％，固体未完全燃烧热损失下降４８．５％等。

（见图２）项目总投资１６万元。

节能效果：该项目节煤４２０吨／年，节约资金至少２０万元／年。

投资回收期小于０．８年。

６典型案例与效益分析膜法富氧局部增氧助燃技术在燃油、燃煤和燃气等炉窑上已经使用数十家，社会效益和经济效益均十分显著：平均节约燃料１０．９％，增产９．２％，产图２富氧助燃装置在４Ｔ／ｈ燃煤锅炉上应用品质量均有提高，窑炉寿命也相应延长，由于燃料ｓ州喘：基嚣芝方ｓＨＡＮＧＨ川ＥＮＥＲＧＹｙ，１２００８年第２期一。

一．膜法富氧燃烧技术简介富氧是应用物理或化学方法将空气中的氧气进行收集，使收集后气体中的富氧含量≥21%。

现有的富氧方式主要有：(1)增压增氧方式增压增氧主要用在飞机上,通过增加机舱内的压力,使空气密度增加,由于空气中含氧量的比例是一定的(氧在空气中的体积比为20 95%),空气密度增加后,空气中氧的绝对质量也增加,从而达到增加氧的目的。

(2)制氧机制氧方式制氧机制氧广泛用在各个领域,制氧机有3大类:第一是利用空气为原料,通过物理的方法,把氧气从空气里分离出来。

在1个大气压下,液态氧的沸点是-183℃,而液态氮的沸点是-196℃,当控制液态空气的沸点在-183℃以下高于-196℃时,液态氮首先蒸发,留下来的是液态氧,这种方法可制得纯度很高的氧气,再用很大的压力(一般150个大气压)压入钢瓶贮存起来,供工厂、医院使用,贮存在钢瓶的氧气还可向氧气袋充氧,供个人或旅行者使用。

平时我们所见的氧气瓶供氧、氧气袋供氧都是使用这种方法制出的氧气。

第二种是常压(或叫低压)制氧方法,所需压缩空气的压力在1ＭＰａ以内,这是近十几年发展起来的制氧方法,也叫膜制氧方法。

膜制氧方法的原理可参见文献。

第三种是ＰＳＡ分子筛制氧方法,ＰＳＡ分子筛制氧是使用一种变压吸附制氧设备,这种设备主要由空气净化系统,ＰＳＡ氧氮分离系统,氧气缓冲、检测系统等组成。

(3)化学制氧方式化学制氧是利用含氧化合物为原料,通过与催化剂的反应,制出氧气。

使用的含氧化合物必须具备两个条件:一是这种含氧化合物是较不稳定的,在加热时容易分解放出氧气;二是这种含氧化合物里含氧的百分比是比较高的,能分解放出较多的氧气。

一般用氯酸钾(分子式是ＫＣｌＯ3),它含氧的百分比达40%,在氯酸钾里加入少量黑色的二氧化锰(ＭｎＯ2)粉末,氯酸钾会迅速分解,有多量的氧气放出。

氯酸钾分解放出的氧气常用“排水集气法”收集,供试验、呼吸等使用。

氧立得就是利用这种原理制氧的。

二．富氧燃烧用比通常空气（含氧21%）含氧浓度高的富氧空气进行燃烧，称为富氧燃烧。

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沈光林(中国科学院大连化学物理研究所,大连　116023)刘 丁建林(江苏石油勘探局石油工程技术研究院,扬州　225261)李玉林(江苏省阜宁富氧节能环保工程有限公司,盐城　224400)摘　要　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,故具有显著的社会效益和经济效益.关键词　膜法富氧　局部增氧　助燃　窑炉　节能　环保分类号　TQ028　TK17　TK12　X51 膜法富氧技术,系指利用空气中各组分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.和深冷法、PSA 法相比,膜法具有设备简单、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、用途广等.近年来已引起国内外的关注,是一项热门的重要科研及开发项目[1～5].它在制备富氧方面的应用正在迅速增长,并正在取代其他高成本且操作不方便的分离技术[2].工业发达国家称之为“资源的创造性技术”[3].据文献[4]报道:1982年世界气体分离膜销售量为三百万美元,而1992年猛增到一亿零五百万美元,平均年增长率为42.7%.中科院大连化物所自1986年起就开始了卷式富氧膜、组件、装置及其应用和开发的研究,并成功研制了“LTV -PS 富氧膜,用直径100mm ×1000mm 卷式组件及装置Ⅰ型”,1990年成功地用于玻璃窑炉助燃技术,被确认为国家“八五”新技术重点推广项目,膜法富氧助燃装置还被评为1991年度国家级新产品,并多次获国际博览会和展览会金奖等.富氧助燃,一般分为整体富氧和局部富氧两种,前者系指全用富氧来燃烧,所需投资非常大,后者则用约占所需普通空气量的1%～3%的富氧来助燃,故投资要少得多.局部增氧助燃技术包括“局部增氧”、“梯度燃烧”和“对称燃烧”等高新技术,正如同怎样加钢于刀刃上一样.膜法富氧局部增氧助燃技术是膜法富氧技术和局部增氧助燃技术等的有机结合.本文首先介绍膜法富氧局部增氧助燃技术用于燃油、燃煤及燃气锅炉上的一般工艺流程,然后研究其节能和根治污染的机理,最后介绍膜法富氧局部增氧助燃技术在国内外的应用进展.1　工艺流程对于大多数助燃系统,一般推荐使用负压操作 收稿日期:1997-11-10第一作者:男,39岁,硕士,副研究员,课题组长第18卷　第2期膜　科　学　与　技　术V o1.18　No .21998年4月M EM BRAN E SCI EN CE AN D T ECHNO LOG Y Apr .1998流程,由于能耗较低,前处理简单,操作方便和安全,仅机/泵需日常维护,总投资较少等优点,有关流程示意图如图1.经过多年的应用和不断完善,该流程已日趋成熟,并且获得了发明专利.空气→过滤器→通风机→膜装量真空系统富氧空气脱湿系统→稳压系统→增压机→预热系统→喷嘴→窑炉图1　助燃系统流程示意图其中,过滤器:根据通风机量选取,有关指标为:可除去>10μm 的灰尘,阻力<0.980665kPa ;通风机:全压为2～9kPa ,风量约为富氧空气量的7～15倍;膜装置:由空气均配箱、卷式膜组件、真空均分器和外壳等组成;真空系统:包括真空泵和汽水分离器、调节阀、真空表等.真空泵要求在-66～76kPa 范围内有较大的抽气速率;脱湿系统:由L 型多孔气体混合器、水位调节显示器、除雾罩、进水脱湿箱和水位自动控制报警器等组成;稳压系统:由稳压罐、百叶挡板和放水阀等组成;增压机:风量比富氧量稍微大一些(一般不超过10%为宜),风压根据炉子和管路要求,一般在0.981～1.96kPa 之间;预热系统:要求阻力<0.490kPa ,富氧空气预热后温度应大于80℃;富氧喷嘴:与窑炉和燃料种类等匹配;脱湿系统、稳压系统、预热系统和富氧喷嘴根据炉型设计定做.2　膜法富氧局部增氧助燃技术用于节能和根治污染的机理[5～15]2.1　提高火焰温度因氮气量减少,空气量及烟气量均显著减少,故火焰温度随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高.但富氧浓度不宜过高,国内外研究均表明[6～7],富氧浓度在28%左右时为最佳,而这也正是膜法富氧的最佳浓度范围,因为氧浓度较高时,火焰温度增加较少,而制氧投资等费用猛增.2.2　加快燃烧速度,促进燃烧完全,从而根治污染燃料在空气中和在纯氧中的燃烧速度相差甚大,如氢气在纯氧中的燃烧速度是在空气中的4.2倍,天然气则高达10.7倍左右,故用富氧助燃,不仅能提高燃烧强度,加快燃烧速度,获得较好的热传导,而且由于温度提高了,将有利于燃烧反应完全,从而从根本上消除污染.2.3　降低燃料的燃点温度燃料的燃点温度不是常数,如CO 在空气中为609℃,在纯氧中仅388℃,所以用富氧助燃能提高火焰强度、增加释放热量等.2.4　减少燃烧后的排气量用普通空气助燃,约4/5的氮气不但不参与助燃,还要带走大量的热量.如用富氧助燃,氮气量要减少,故燃烧后的排气量亦减少,从而能提高燃烧效率等.2.5　增加热量利用率富氧助燃,对热量的利用率会有所提高,如用普通空气助燃,当加热温度为1300℃时,其可利用的热量为42%,而用26%(体积分数,以下同)的富氧空气助燃时可利用热量为56%,增加33%,而且富氧浓度越大,加热温度越高,所增加的比例就越明显,因此节能效果就越好.2.6　降低空气过剩系数用富氧代替空气助燃,可适当降低空气的过剩系数,这样,燃料消耗就相应减少,从而节约能源.日本节能中心技术部长小西二郎在工业窑炉节能措施中,着重于降低空气过剩系数的研究.如他在一台热处理炉中经多次试验,将空气过剩系数从1.7降到1.2,平均节能达13.3%.3　膜法富氧用于助燃进展[1～15]膜法富氧用于助燃,对所有燃料(包括气体、液体和固体)和绝大多数工业窑炉如锅炉、加热炉等均实用.既能提高劣质燃料的应用范围,又能充分发挥优质燃料的性能,如用26.7%的富氧空气燃烧褐煤或用21.8%的富氧空气燃烧无烟煤所得到的理论燃烧温度T 与用普通空气燃烧重油得到的T 相当,说明用富氧烧煤可代替用空气烧油,这在我国煤多油少的情况下特别具有重要意义.下面分别介绍国内外膜法富氧用于助燃的进展.3.1　国外膜法富氧助燃进展早在80年代初,许多发达国家都投入了大量人力物力来研究膜法富氧技术,特别是日本,其通产省就资助组织了旭硝子等七家公司和研究所参加的第2期 沈光林等: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·51　·“膜法富氧燃烧技术研究组”.由于能源紧张,日本先后有近20家公司推出膜法富氧装置.该国曾在以气、油、煤为燃料的不同场合进行了富氧应用试验,得出如下结论:用23%的富氧助燃可节能10%～25%;用25%的富氧助燃可节能20%～40%;用27%的富氧助燃则节能高达30%～50%等.联邦德国在一座马蹄型蓄炉上用27%的富氧试验,使熔化率增加56.2%,能耗则下降20%,而熔化温度提高了100℃.瑞典、英国、德国在滚轧和铝熔炉装置上采用膜法富氧浓度25%～27%,节约燃料12%～28%,而原设备生产率提高17%～39%,美国WOLVERINE铜冶炼厂,采用29%的膜法富氧可节约燃料大于30%.文献[9～10]均报道:用30%的富氧助燃时可节约大约40%的天然气.此外前苏联、英国、法国、捷克等国均有膜法富氧用于助燃的报道.值得一提的是国外绝大部分用的是整体增氧来助燃,即所需空气全用富氧空气来代替,投资非常大,故国外还没有推广应用.还需说明的是国外已出现“全氧”,即用100%的纯氧来助燃,目的是消除氮氧化物.国内也有人想用“全氧”,但我们认为除非特殊领域非用不可一般锅炉使用很不现实.下面以10t燃煤锅炉为例来说明,如用我们的高新技术,仅需配富氧约140Nm3/h(标方/时),配电约13kW,占地约5m2,总投资才十五六万元,一般8至9个月就能收回全部投资.若用“全氧”来替代,需2500Nm3/h,配电约1700kW,占地约300m2,投资至少一千多万元.除非是特殊工艺需要,否则是决不能使用的.3.2　国内膜法富氧助燃进展早在1989年我国科学家就创造性地开发出“局部增氧”、“梯度燃烧”和“对称燃烧”等高新技术即局部增氧助燃技术.使用富氧量仅为所需空气量的1%～3%,而原来鼓风量和引风量均要下降20%～50%,这里包括机泵的选择和匹配,膜装置的优化组合,循环水的自动调节、控制和报警,常压富氧空气的除湿,富氧系统的稳压和增压,预热器和富氧喷嘴的设计、加工、安装和调试等关键技术,哪个环节出问题都会影响综合效果.经过8年多的不断完善,有关技术和系统等均已十分成熟,目前已推广20余家,包括燃油、燃煤和燃气窑炉,社会效益和经济效益十分显著.平均节约燃料11.8%,增产10.2%,产品质量均有提高,窑炉寿命也相应延长.由于燃料充分燃烧,显著改善环境状况,不少单位用富氧前曾因冒黑烟受到过环保部门的黄牌警告或罚款.用富氧后烟气排放全部低于国家环保标准,一般半年左右就能收回全部投资.表1是膜法富氧局部增氧助燃装置在北京玻璃六厂一号池炉运行五个月后的测试结果.表1　北京玻璃六厂一号炉试验结果测试项目有富氧助燃无富氧助燃差　值燃油耗量/kg·t-1130.13152.87-22.74熔化池火、空间温度/℃1660　1560　+100　烟气排气温度/℃320393-73全炉效率/%46.5538.65+7.95热损失/kJ·h-137490184858556-1109538玻璃熔化率/t·m-2·d-12.11.80.3玻璃质量等级B-C烟气排放标准低于国家排放标准冒黑烟增产率/%16.67节能率/%15对于工业锅炉,亦可使用膜法富氧局部增氧助燃技术,1997年10月13日在江苏油田的4t燃油锅炉上成功地进行了富氧节能试验,仅用40Nm3/h 的富氧空气.由江苏油田节能监测站监测,平均吨蒸汽节油为16.64%,通富氧后炉膛温度提高了约50℃,全炉热效率提高8.3个百分点,而且烟囱基本不冒黑烟.我们还分别在4t燃煤锅炉和30吨燃油锅炉上试验.前者是济南传染病医院的4t链条炉,仅用富氧量60Nm3/h,当时上富氧主要是解决排烟污染,用户根据我们提供的流程自行安装和调试,平均节煤在15%以上,烟气排放达标.后者是大连油脂化学厂,配富氧量约为300Nm3/h,设备于1996年1月末安装完毕,因当时没装重油流量计,仅做了初步试验.通富氧后烟囱黑烟立即消失,风机风门关闭1/3,蒸汽流量从28t/h增加到31t/h,而油压从2.1MPa降到1.9M Pa.本想春节后进行验收,后因市政府要求该厂动迁而搁浅.据文献[16]介绍,全国年产原油约140M t,每吨原油的总耗能约600MJ,其中1/3能耗用于原油蒸馏的加热炉,故全国每年仅炼油一项耗能相当于8Mt重油,若用我们的膜法富氧燃烧节能装置及技术来助燃,每年不仅能节约数亿元的燃料,而且能消除污染和延长炉龄等.　·52　·膜　科　学　与　技　术　第18卷目前我国的富氧燃烧节能装置及技术均已十分成熟,并均受专利保护,在应用方面亦取得不少进展,相信不久的将来膜法富氧燃烧节能技术及装置在各种燃油、燃煤和燃气锅炉、加热炉及窑炉等的应用方面将取得更大的经济效益和社会效益.参考文献1　王学松.膜分离技术及其应用.北京:科学出版社,1994.68～982　Weber W F ,Bowman W .M embranes replacing other sepa -ration technologies Chem Eng Prog ,1986,82(11):23～283　孙本惠.应用膜技术的经济效益.化工新型材料,1994,22(10):1～64　朱长乐,朱长铨,刘茉娥.化学工程手册:第18篇.薄膜过程.北京:化学工业出版社,1987.7～855　沈光林,李新培,赵宝泉.膜法富氧用于助燃的理论研究.膜科学与技术,1994,14(3):47～536　卫德沛.膜法富氧燃烧节能技术———在玻璃熔炉上的应用.中国日用玻璃协会,1993.87　毛月波,祝明星,刘益芳,等.富氧在有色冶炼中的应用.北京:冶金工业出版社,1988.4～3298　Sulpizio T E .O xy gen enrichment ———marke ts and processeconomics .In :1985Membrane T echnology /P lanning Con -ference .Cambridge :M assachusetts Oct ,1985.209　Kimura S G ,Bro wall W R .M embrane oxy gen enrichmentⅠ.Demonstration of membrane oxyg en enrichment fo r nat -ural g as combustion .J M embrane Sci ,1986,62:71～7910　Baker R W ,Cussller E L ,Ey kamp W ,et al .M embraneseparation systems :recent development .A nd future direc -tions .U S A .N oyes Data Corporation ,1991.207～24111　V onesh F A J R ,Watts C W .Fuel savings with o xygen en -richment for fo rging furnaces :Ⅱ.Industrial Heating ,1984,16～3512　张海涛.工业锅炉膜法富氧燃烧技术探讨.节能,1992(6):12～1513　钱锦棠.膜式富氧化燃烧系统.化工新型材料,1985,13(9):11～1514　沈光林.膜法富氧技术用于节能研究.化工进展,1996(5):45～4715　沈光林.膜法富氧技术及其应用研究.化工进展,1996(5):45～4716　中国炼油技术编委会.中国炼油技术.北京:中国石油出版社,1991.70～666Technology for the oxygen enrichment by membrane and the local increasing -oxygen supporting -combustion and its use in various furnacesShen Guanglin(Dalian Institute of Chemical Phy sics ,the Chinese Academy of Sciences ,Dalian 116023)Liu S u ,Ding Jianlin(Institute of Petroleum Engineering ,Jiangsu Petroleum Exploratio n Bureau ,Jiangsu Yangzhou 225261)Li Y ulin(Jiangsu Funing Rich Ox ygen Consevation of Energy &Environmental Protection Corp .,Yancheng 224400)A bstract Technology for membrane oxygen enrichment and local increasing -oxygen suppo rting -combustion has very matured and can been used various furnaces e .g .boilers ,kilns ,heating furnaces .For example ,w hen it is used for glass melting furnace ,it can not only reduce fuel consumption by 11.8%,increase the output of products by 10.2%,but also improve the quality of products ,prolong furnace life ,reduce atmospheric contaimination fo r environmental pro tection ,the all capital outlays are recouped usually in 3～11months ,and social and economical benefits are bo th notable .Key words membrane oxy gen -enriched air local increasing -oxygen suppo rting combustion furances en -ergy -saving environmental protection第2期 沈光林等: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·53　·。

富氧膜技术制氧一、引言富氧膜技术制氧是一种新兴的制氧技术，通过使用富氧膜材料，能够高效地分离空气中的氧气，从而实现制取高纯度的氧气。

随着现代医疗、工业和科研等领域对高纯度氧气需求的增加，富氧膜技术制氧成为一种备受关注和研究的领域。

本文将对富氧膜技术制氧进行深入研究和探讨。

二、富氧膜技术制备1. 富含有机物质的聚合物材料富含有机物质的聚合物材料是一种常用于制备富含有机物质薄膜的材料。

这些聚合物材料具有良好的分离性能和化学稳定性，能够有效地分离空中中低浓度的有机物质。

2. 导电性高分子材料导电性高分子材料是另一种常用于制备富含导电性质薄膜的材料。

这些导电性高分子材料具有良好的电导率和导电性能，能够有效地分离空中中低浓度的氧气。

3. 纳米材料纳米材料是一种具有纳米尺度的特殊结构和性质的材料。

通过利用纳米材料的特殊结构和性质，可以制备出具有高分离性能和高选择性的富氧膜。

三、富氧膜技术制备工艺1. 膜材料选择在富氧膜技术制备过程中，选择合适的膜材料是非常重要的。

膜材料应具有良好的分离性能、高化学稳定性和耐高温等特点。

2. 薄膜制备方法常用的富氧膜制备方法包括溶液浸渍、溶液共混、电化学沉积等。

这些方法可以有效地控制富含有机物质或导电性质在薄膜中的分布，并提高富氧膜的分离效果。

3. 薄膜表面修饰通过对富含有机物质或导电性质表面进行修饰，可以进一步提高富氧膜的分离效果。

常用的表面修饰方法包括等离子体处理、离子注入等。

四、富氧膜技术制氧原理富氧膜技术制氧的原理是基于薄膜的分离性能。

富含有机物质或导电性质的薄膜能够选择性地通过或阻隔空气中的氧气，从而实现制取高纯度的氧气。

1. 富含有机物质薄膜原理富含有机物质的聚合物材料能够通过与空中中低浓度的有机物质相互作用，从而选择性地通过或阻隔空中中低浓度的有机物质。

通过调节聚合物材料中有机物质含量和分子结构，可以实现对空中不同浓度有机物质的分离。

2. 导电性高分子材料原理导电性高分子材料能够通过与空中中低浓度的氧气相互作用，从而选择性地通过或阻隔空中中低浓度的氧气。