ASIA WATER SERVICE

Мембранная дегазация

Удаление растворенных газов является одной из основных задач водоподготовки в тепло- и электро-энергетике, микроэлектронике и пищевой промышленности.

При отсутствии дегазации растворённые в воде коррозионно-активные газы (кислород и свободная двуокись углерода), выделяясь в парогенераторе или тепловой сети, вызывают коррозию металла. В пищевой промышленности (индустрия напитков) также одним из наиболее важных вопросов является контроль за содержанием газов в воде, поскольку наличие кислорода в воде может способствовать окислению компонентов, входящих в состав напитка, что приводит к ухудшению вкусовых качеств и снижению срока годности продукта; а наличие углекислого газа в воде оказывает влияние на рН.

Мембранная дегазация - наиболее эффективный и универсальный метод удаления из воды всех растворенных газов/насыщения воды газом, нашедший широкое применение во многих отраслях промышленности.

Принцип действия мембранных контакторов состоит в диффузионном переносе растворенных газов (кислорода и/или углекислоты) в поток инертного газа-носителя или вакуум через поры гидрофобной мембраны по градиенту химического потенциала. Мембрана в данном случае организует поверхность раздела фаз и играет роль барьера для воды (вода не проходит через мембрану, т.к. она не смачивается) и позволяет развить большую межфазную поверхность. Для наибольшей плотности упаковки мембран используются модули с половолоконными микропористыми мембранами.

Существует 3 способа организации процесса мембранной дегазации: с газом-носителем, подающимся внутрь мембранных волокон, с вакуумом внутри волокон и смешанный способ, при котором с одной стороны в волокна подается газ, а с другой поддерживается вакуум с помощью водокольцевого вакуум-насоса. Вода подается в межволоконное пространство противотоком к подаче газа-носителя.


Установки мембранной дегазации собираются из мембранных модулей, имеющих площадь мембран от 0,18 до 220 м2. Производительность единичных модулей варьирует в пределах 30 л/ч – 90 м3/ч. Изменяя проток воды через модули и глубину вакуума (или скорость продува инертным газом) можно регулировать остаточную концентрацию растворенных газов в воде.

Преимущества мембранных дегазаторов:

  • Модульный дизайн позволяет изменять производительность установок и степень извлечения газа как в меньшую, так и в большую сторону в зависимости от потребностей;
  • Небольшие эксплуатационные затраты;
  • Стабильно высокое и устойчивое качество водоподготовки;
  • Широкий диапазон расходов, большой модельный ряд;
  • Компактность и небольшой вес;
  • Простота монтажа и эксплуатации;
  • Отсутствие химических реагентов в процессе дегазации;
  • Отсутствие прямого контакта фаз;
  • Экологичность.

Мембранная дегазация применяется как для декарбонизации, так и для удаления других растворимых в воде газов (кислорода, азота, сероводорода, летучих веществ).

Контактный элемент мембранной дегазации содержит множество полых капилляров. Вода поступает в межкапиллярное пространство и проходит через весь контактный элемент. Так как капилляры изготовлены из гидрофобного материала, то вода сквозь них не проходит. Однако растворённые в воде газы могут легко проникать внутрь капилляра благодаря созданному внутри него вакууму. Также может использоваться несущий газ, например — азот.

Применение

  • Удаление растворенного кислорода.
  • Производство ультрачистой воды для микроэлектроники и фото индустрии.
  • Деаэрация подпиточной воды для парогенераторов АЭС.
  • Подготовка питательной воды для котлов.
  • Удаление растворенной свободной углекислоты для увеличения фильтроцикла ионообменных фильтров и эффективности электродеионизации (вместо декарбонизаторов).
  • Дегазация в фармацевтике.
  • Удаление кислорода в подпиточной воде закрытых охлаждающих контуров.
  • Удаление летучих органических растворенных веществ из жидкостей.
  • Дегазация трансформаторных масел.
  • Карбонизация, декарбонизация и азотизация в пищевой промышленности