基于高温透氧膜的制氧系统技术方案

技术编号:22120114 阅读:84 留言:0更新日期:2019-09-18 02:16
本发明专利技术公开了一种基于高温透氧膜的制氧系统,包括透氧膜组,所述透氧膜组由若干个透氧膜重复单元堆叠组成;透氧膜重复单元中的陶瓷透氧膜将重复单元的空腔分割为空气侧和制氧侧;所述空气侧设空气进气口和氮气出气口;所述制氧侧设氧气出气口。所述制氧侧设有水蒸气进气口,制氧侧的氧气出气口连接冷凝器,冷凝器设冷凝水排水口和氧气出口。本发明专利技术在透氧膜反应器的制氧侧通入高温水蒸气,该水蒸气在制氧的时候用来平衡高温透氧膜两边的压差,以及维持工作温度,防止该陶瓷膜片损坏。可以减少透氧膜片的厚度,提高制氧效率。

Oxygen Production System Based on High Temperature Oxygen Permeable Membrane

【技术实现步骤摘要】
基于高温透氧膜的制氧系统
本专利技术涉及空气中氧的分离技术和电化学领域,具体说是一种基于高温透氧膜的制氧系统。
技术介绍
众所周知纯氧很重要的用途是供给呼吸和支持燃烧或者氧化,广泛应用于医疗保健、工业冶炼、化学合成、高温裂解以及国防领域的助燃剂等。目前比较常见的制氧技术包括电化学制氧,如专利中国专利文献ZL93115931.8,ZL99238206.8,ZL02158564.4等;化学反应制氧,如中国专利文献ZL85109247;以及物理方式制氧,如专利ZL00246155.2介绍的变压吸附方法,中国专利文献ZL201810074703.7介绍的压缩、冷凝分离的方法。这些传统的方法各有优缺点,通常设备体积大、功耗高、效率低、不环保等。利用氧离子/电子混合导体膜材料进行空气分离制氧也是本
广泛关注的方法。利用氧离子或者离子和电子的混合导体的陶瓷薄膜材料,当材料两侧存在一定氧浓度梯度时,氧将以氧离子的形式通过晶格中的氧空位,以跳跃的形式从高氧分压端向低氧分压端传导、迁移,理论上透氧膜对氧的选择性为100%,因此氧纯度会非常高,产氧量可控,具有非常重要的应用前景。其中涉及的透氧膜要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高温透氧膜的制氧系统,包括透氧膜组,所述透氧膜组由若干个透氧膜重复单元堆叠组成;透氧膜重复单元中的陶瓷透氧膜将重复单元的空腔分割为空气侧和制氧侧;所述空气侧设空气进气口和氮气出气口;所述制氧侧设氧气出气口;其特征是:所述制氧侧设有水蒸气进气口,制氧侧的氧气出气口连接冷凝器,冷凝器设冷凝水排水口和氧气出口。

【技术特征摘要】
1.一种基于高温透氧膜的制氧系统,包括透氧膜组,所述透氧膜组由若干个透氧膜重复单元堆叠组成;透氧膜重复单元中的陶瓷透氧膜将重复单元的空腔分割为空气侧和制氧侧;所述空气侧设空气进气口和氮气出气口;所述制氧侧设氧气出气口;其特征是:所述制氧侧设有水蒸气进气口,制氧侧的氧气出气口连接冷凝器,冷凝器设冷凝水排水口和氧气出口。2.根据权利要求1所述的基于高温透氧膜的制氧系统,其特征是:所述透氧膜为氧化锆系列的离子导体透氧膜、镧锶锰LSM或镧锶钴铁LSCF系列的离子和电子的混合导体透氧膜。3.根据权利要求1所述的基于高温透氧膜的制氧系统,其特征是:所述透氧膜重复单元,由透氧膜、金属连接体和密封件组成;金属连接体提供透氧膜两侧的流场结构,进出气通道,还有电流传导作用,根据具体的气体流场和温场的要求,按照逆流、并流或交错流的方式加工;密封件提供隔绝气体的作用,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王绍荣曾凡蓉张广君
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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