Замена мембраны в газовой колонке: причина неисправности + как сделать самому

Содержание

замена и ремонт Нева 4513, как поменять силиконовую, как заменить Вектор

Мембрана для газовой колонки продается в любом специализированном магазине

Сегодня распространенным способом борьбы с проблемой отсутствия горячей воды в жилом помещении является установка газовой колонки. Несмотря на распространенное мнение об опасности использования газовых колонок в жилых помещениях, современные колонки отличаются высоким уровнем безопасности. Колонка может прослужить своим владельцам долгие годы, если правильно ею пользоваться и следить за исправностью всех функциональных составляющих. Мембрана для газовой колонки – важный элемент, который способствует подогреву воды.

Содержание материала:

Что представляют собой мембраны для газовых колонок

Быт человека должен быть комфортным. Чтобы достичь удобства, многие оснащают свое жилище различными современными приспособлениями. Некоторые из них необходимо иметь в каждом доме, так как без них уровень жизни значительно снижается.

Газовые колонки – надежный и удобный способ подогреть холодную воду и обеспечить свое жилище горячей водой.

Мембрана для газовой колонки является резиновой или силиконовой прокладкой круглой формы

При правильном выборе колонки и ее использовании можно быть уверенным в долгом сроке ее службы. Но случается и так, что колонка ломается. В таких ситуациях владельцы часто не знают, с чего начать ремонт. Если вода на выходе имеет недостаточную температуру, дело определенно в мембране, которая, возможно, пришла в негодность.

Что такое мембрана:

В большинстве колонок мембрана состоит из резины.
Мембрана для газовой колонки довольно часто приходит в негодность, материал изнашивается, что приводит к его разрыву.
Мембрану устанавливают в водном узле устройства. Она регулирует давление воды.
Если колонку включают, мембрана прогибается.
Газ подается к горелке, запуская процесс подогрева воды.

Если мембрана повреждена, колонка перестает качественно нагревать воду, так как холодная вода не попадает в теплообменник. После поломки мембраны многие владельцы задаются вопросом о том, как найти новую мембрану, какого она должна быть качества и как подобрать мембрану к конкретной модели колонки. Следует заметить, что в большинстве случаев устройство колонок похоже.

Процесс замены мембраны в газовой колонке

Мембрана предназначена для того, чтобы разделять полости в водяном регуляторе. Несмотря на качество колонки и ее производителя, мембрана со временем изнашивается, что приводит к ее разрывам. Данный вид неисправности очень распространен, но справится с выбором новой мембраны и заменой старой, сможет любой, кто предварительно ознакомиться с инструкцией.

Согласно инструкции любой ремонт газовой колонки должен осуществлять квалифицированный персонал.

Перед тем как приступить к замене мембраны в газовой колонке, стоит посмотреть обучающее видео с мастер-классом

Самостоятельный ремонт без специальных навыков и знаний может привести к тому, что оборудование будет повреждено. Также самостоятельный ремонт очень опасен тем, что может произойти утечка газа. Если при самостоятельной починке возникли какие-либо трудности, нужно немедленно обратиться в газовую службу.

Процесс замены мембраны:

Выключить колонку.
Перекрыть холодную воду и газ.
Приоткрыть кран с горячей водой, чтобы изменить давление в трубах.
Открыть нужно тот кран, который располагается ближе к колонке. Обычно речь идет о смесителе в ванной комнате.
Когда будет происходить разборка, вода из теплообменника и труб вытечет через открытый кран, а поможет этому сифонный эффект.
Не нужно открывать кран на кухне, который расположен выше, чем водяной регулятор. Это может привести к тому, что от 3 до 5 литров выльется просто на пол.
Демонтировать кожух колонки. Найти точки крепления не составит трудности. Отсутствие кожуха сделает доступным внутреннее устройство колонки.
Снять водяной регулятор. Для этого нужно демонтировать накидные гайки и фиксирующие винтики.
Разобрать регулятор и заменить мембрану.

Поменять мембрану не составит труда. Но важно проследить, чтобы все действия были выполнены правильно. Мембрана не должна быть перевернутой, нельзя перекрывать перепускной канал, который способствует объединению водяного узла.

Преимущества мембраны для газовой колонки «Нева»

Чтобы заменить поломанную мембрану самостоятельно, потребуются определенные знания и умения. Ремонт колонки «Нева-4513» можно выполнить при помощи специалистов сервисного центра, но стоить он будет в разы дороже. Перед покупкой детали важно изучить устройство конкретной газовой колонки.

При покупке мембраны в специализированном магазине не нужно стесняться задавать вопросы специалистам – они должны максимально детально ответить на вопрос клиента.

Среди преимуществ мембраны для газовой колонки стоит отметить небольшую цену и легкость установки

Резиновая диафрагма, предназначенная для регуляции протока, рассчитана на использование в течение пяти лет. Реальное время ее исправности во многом зависит от качества и жесткости воды, интенсивности работы колонки. При покупке мембраны важно обращать на рейтинг и отзывы о производителе изделия.

Преимущества мембраны:

Состоит из высококачественной резины.
В наличии дугообразное ответвление, имеющее форму ушка.
Если мембрана повреждается, то газовая колонка не производит горячую воду.

Каким бы высоким качеством не отличалась мембрана, со временем она придет в негодность. Современные технологии позволяют приобрести мембрану самого высокого качества, не выходя из дома. На специализированных сайтах мембрану можно заказать онлайн. Также приобрести мембрану можно в специализированных магазинах, в которых есть возможность проконсультироваться со специалистом в реальном времени.

Ремонт силиконовой мембраны: советы

Газовые колонки в нашей стране представлены большим количеством производителей. При этом сами колонки по внутреннему функциональному наполнению друг от друга почти не отличаются. Во многих колонках недостатком является частая я поломка мембраны.

Силиконовая мембрана считается более качественной, чем резиновая. Последняя рвется так часто, что ее приходиться заменять один раз в год или даже чаще.

Если силиконовая мембрана сильно повреждена, ее лучше заменить

Многие пользователи утверждают, что после замены резиновой мембраны на силиконовую, проблемы с нагревом воды и ее протечкой прекращаются. Но гарантировать долгий срок службы такой мембраны тоже нельзя. Поэтому многие пользователи задают вопросы о том, можно ли починить мембрану, изготовленную из силикона.

Ремонт силиконовой мембраны:

Попытаться заклеить при помощи герметика.
Использовать Пентоэласт.
Выбрать силиконовый герметик, который имеет большой коэффициент растяжения.
Попробовать приклеить латку.
Применить скотч.

Многие сходятся во мнении, что силиконовую мембрану нужно попросту заменять. Такой подход может быть оправдан, так как постоянные починки приведут к затратам времени, сил и нервов. Заменить деталь не так уж сложно, если знать, как обращаться с колонкой в общем. Самыми распространенными моделями колонок, для которых пользователи ищут новые мембраны: «Вектор», «Беретта», «Оазис».

Замена мембраны для газовой колонки (видео)

Газовые колонки сегодня настолько распространены, что мало кто не знает, как с ними обращаться. Однако при поломке устройств, многие впадают в отчаяние. Существуют такие виды поломок, которые можно быстро устранить, Для этого моно обратиться в специальную службу или же занятья починкой самостоятельно. Но следует быть крайне осторожным. Часто на прекращение нагрева колонкой воды влияет поломка мембраны. Именно она пропускает воду к прибору обогрева. Мембраны могут быть изготовлены из резины ли силикона, но все они имеют свойство изнашиваться.

Замена мембраны в газовой колонке: последовательность выполнения работ

Мембрана газовой колонки: как правильно произвести ее замену

Только в некоторых колонках, где установлен регистрирующий узел с крыльчаткой, придется производить устранение исправностей с использованием иных методик. В большинстве котлов момент подачи воды определяется специальным механизмом. При появлении напора в его рабочей области происходит изменение формы вставленной внутрь мембраны. Это движение фиксируется исполнительными устройствами, которые обеспечивают своевременное поджигание горелки.

Общие принципы убеждают в том, что описанный выше процесс происходит часто. Именно поэтому, даже самые качественные мембраны со временем выходят из строя. Как подтверждает статистика, в современных газовых колонках замена таких изделий производится примерно через 6-7 лет интенсивной эксплуатации.

Сразу отметим, что при возникновении сомнений, лучше поручать выполнение ремонта ответственным сотрудникам профильной газовой службы. Впрочем, в действительности нет никаких существенных ограничений, которые бы не позволяли произвести все необходимые действия правильно собственными силами.

Как точно определить неисправность

Простейшим способом проверки является включение крана горячей воды на полный напор. Если только после этого срабатывает горелка, то высока вероятность выхода из строя именно мембраны. Подобное проявление будет наблюдаться и в случае засорения механического фильтра на входе. Следует произвести его осмотр и очистить от накопившихся загрязнений сетчатый элемент.

Следующие методики зависят от типа оборудования:

Котлы с постоянным розжигом. Здесь надо определить вначале работоспособность соответствующей системы. В нормальном состоянии язык пламени у фитиля должен быть достаточно крупным, не смещенным в сторону от основной горелки. Если недостатков не выявлено, а котел не включается то, скорее всего, потребуется замена мембраны.
Современные модели, в которых розжиг производится
с использованием электрического разряда. Наличие щелчков при попытке включения котла свидетельствует о том, что необходимые сигналы от мембраны поступают. Отсутствие таких звуков не обязательно должно быть вызвано ее повреждением. Но, чаще всего, это вполне вероятная причина.
В некоторых узлах перемещение мембраны передается на переключатель с помощью выведенного за пределы корпуса штока. Такие изделия проверять проще всего. Если движения нет при открывании крана горячей воды – мембрана неисправна.

Труднее всего произвести диагностику при частичном разрыве мембраны. Сравнительно небольшое отверстие не блокирует полностью включение котла. Но работа его будет нестабильной. Со временем трещина увеличиться, система розжига перестанет функционировать.

Правильный выбор комплектующих деталей

Наибольшие трудности возникают при попытке заменить мембрану в редком импортном оборудовании. Некоторые производители создают такие изделия в таких сложных формах, что невольно закрадываются сомнения в действительной необходимости таких конструкторских решений.

Не будем изучать тонкости современной конкурентной борьбы. Заметим лишь, что в таких случаях придется приобретать только оригинальные изделия, не смотря на их стоимость. Резиновая мембрана на газовую колонку с пластиковыми, или металлическими элементами – такое изделие тоже будет трудно изготовить самому, или найти на рынке достойную альтернативу заводскому образцу.

Перейдем к менее сложным мембранам. Здесь надо при выборе обращать внимание на материал:

Качественный силикон обладает повышенной долговечностью. Такая мембрана сможет выполнять свои функции более десятка лет без возникновения проблем.
Резина из автомобильной камеры, черная. Ее срок службы составит не более 7-8 лет.

Множество иных вариантов изучать не станем. Но следует помнить, что для изготовления мембран можно использовать только гибкий материал с достаточной эластичностью. Также следует обратить внимание на точность при создании отверстий. Одно из них, предназначенное для перепускного клапана, должно обязательно соответствовать размерами и положением характеристикам оригинала.

Установка мембраны

Приведем последовательность операций, которые понадобится выполнить для установки нового изделия:

Перекрывается доступ газа и холодной воды.
Производится слив жидкости из системы. Если нет специального крана, используется тот смеситель, который расположен ниже уровня колонки.
Снимается кожух котла.
Демонтируется водяной регулятор. Как правило, это – отдельный узел, который присоединяется первым к входной магистрали подачи воды.
Далее производится его разборка, очистка от загрязнений и замена мембраны. Следует зафиксировать ее в правильном положении, проверить, не перекрыто ли отверстие перепускного клапана.

Операции по сборке выполняются в обратном порядке, с применением необходимых прокладки крепежных элементов. Необходимо обеспечивать герметичность соответствующих соединений и прочность конструкции после завершения всех монтажных процедур.

Замена мембраны газовой колонки в Саратове! Гарантия 1 год!

Зачем нужна замена мембраны в газовой колонке? Эта резиновая деталь служит для включения домашнего водонагревательного прибора. А мы в течение дня часто его запускаем, мембрана подвергается постоянному давлению воды и периодически приходит в негодность. Поэтому менять ее приходится довольно часто.

Где поменять мембрану колонки в Саратове?

Казалось бы, простейшая деталь в сложном механизме, а без нее водонагреватель начинает барахлить и со временем вообще перестает включаться. И, хотя ее замена – не такой уж сложный вид ремонта, лучше все-таки не рисковать и поручить работу профессионалам.

Замена мембраны газовой колонки

в Саратове

В нашу фирму часто обращаются с такой проблемой. Мастера быстро и качественно устранят эту неполадку в работе аппарата. Вы живете в Саратове и вам потребовалась замена мембраны в газовой колонке? Никаких проблем – мы работаем по всей территории города. Кроме того, наши мастера могут выехать по заявке клиента в Энгельс.

И это лишь одно из наших явных конкурентных преимуществ. У нас удобный для клиентов рабочий график. Заявки на ремонтные работы можно подавать ежедневно с 8 часов утра и до 9 вечера (до 21.00).

Звоните по телефону (8452) 498-577.

Мы всегда рады оказать поддержку своим заказчикам, у нас нет выходных дней и праздников. Мы понимаем, что незаменимые бытовые приборы ломаются иногда в самое неподходящее время. Наберите наш номер, если внезапно образовалась течь в газовой колонке — и мы быстро приедем на вызов. Можно также оставить онлайн-заявку.

Качественная замена мембраны в газовой колонке по доступным ценам

Постоянные заказчики знают, что делать ремонт у нас выгодно – цены разумные и доступные для населения. Наша фирма разработала систему скидок, которая отличается гибкостью и экономичностью. Срочный выезд опытного мастера не потребует от вас дополнительной оплаты.

Объективно оценить состояние колонки и необходимость ее ремонта под силу лишь специалисту с опытом и высокой квалификацией. У нас работают именно такие профессионалы. Наш сотрудник приедет по вызову и диагностирует проблему совершенно бесплатно. Кстати, клиент сам назначает подходящее для него время приезда мастера. Долго ждать вам не придется – он может выехать на вызов в тот день, когда вы позвонили в нашу фирму.

Газовые приборы сегодня незаменимы в наших домах. Мы также осуществляем качественный ремонт котлов Висман.

Но вернемся к водонагревательным приборам. Ремонт колонки производится на дому у клиента

. Нашим мастерам по плечу работы любой сложности. Наша фирма располагает складом необходимых запчастей, оригинальные комплектующие представлены в ассортименте. Срок гарантии на выполненные работы – 1 год.

Итак, поменять мембрану колонки в Саратове с помощью профессионалов не составляет никакого труда. Мы сделаем это оперативно и качественно, по приемлемым для заказчика ценам. Качественный ремонт не ударит по вашему семейному бюджету.

Замена мембраны в газовой колонке Астра

Выбирая новую мембрану для вашей колонки, например, марки Астра, лучше предпочесть не резиновую, а силиконовую деталь. Она отличается большей эластичностью и длительным сроком службы.

Чтобы поменять деталь, следует придерживаться таких рекомендаций:

Нужно прекратить поступление газа и воды к колонке;
Чтобы сбросить давление, следует открыть кран с горячей водой;
Снять кожух колонки;
Найти водяной регулятор, снять и разобрать его;

Поставить новую мембрану и собрать водонагреватель.

Газовая колонка Нева – замена мембраны

Во время ежегодного технического обслуживания колонки лучше заменить эту деталь. Это особенно актуально для аппаратов отечественного производства, например, марки Нева.

Как можно определить, что стало причиной неисправности вашей колонки:

Вы открываете кран, а прибор не загорается. Возможно, проблема в том, что мембрана лопнула;
При открытии крана пламя маленькое и вода нагревается слабо – причина может заключаться в том, что поступление газа на горелку недостаточное. Это происходит оттого, что мембрана треснула и не может давить на шток с силой, которая требуется для его полного открытия;
Скорее всего, деталь вышла из строя, если при включении аппарата на первых секундах идет слишком горячая вода или прибор запускается не сразу, а с 3-ей, а то и 5-ой попытки.

При возникновении таких проблем с водонагревателем лучше сразу обратиться в сервисный центр Нева – газовая колонка будет отремонтирована специалистами качественно и с гарантией

Можно попробовать устранить проблему своими руками. Но не забывайте, что любое вмешательство в функционирование газовых приборов опасно и чревато последствиями. Стоит ли так рисковать, ведь цена вопроса не так уж велика. Такой ремонт не опустошит ваш кошелек.

У вас другие проблемы с газовым оборудованием? В Саратове к вашим услугам ремонт котлов Навьен. Там помогут устранить неполадки и обеспечить комфортное использование домашних приборов.

Вернемся к колонкам. Если процесс замены мембраны в газовом оборудовании кажется вам трудоемким, лучше обратиться к специалистам. Это надежный и недорогой вариант. Установка этой детали нашими мастерами не займет много времени, а гарантия надежности будет действовать целый год!

См. также:

Ремонт радиатора газовой колонки

Как почистить радиатор газовой колонки

Самостоятельная замена мембраны в газовой колонке | Gazoviy

Как заменить мембрану в газовой колонке самостоятельно

Мембрана в газовой колонке самый нагруженный элемент газового водонагревателя. От её целостности зависит стабильная работа водонагревателя. Если она повреждена, тогда возможность остаться без горячей воды сразу становится проблемой номер один. Когда водонагреватель включается с опозданием или через несколько секунд гаснет есть веские основания проверить мембрану. Как самому поменять мембрану в газовой колонке не имея опыта, чтобы устранить неисправность и что для этого надо?

Где находится мембрана и как к ней подобраться

Чтобы вынуть мембрану и проверить её состояние необходимо отыскать вход в водонагреватель воды и газа. В зависимости от типа водонагревателя перед водогазовым узлом может находиться фильтр тонкой очистки для воды. Если его нет, тогда надо установить. Это делать необязательно в корпусе на входе в колонку. Фильтр грубой и тонкой очистки лучше всего смонтировать на вводе воды в квартиру. Таким образом, вся вода поступающая в квартиру, будет проходить очистку.

Водяной блок в разобранном виде

Запомните: Фильтр тонкой и грубой очистки задерживает крупные и мелкие частицы песка, ила и других примесей в воде. Он не может защитить водогазовую группу от растворённых солей кальция. Сетчатый фильтр, который снабжён узлом для приёма воды, часто забивается ржавчиной или мусором из поступающей воды. Промойте его под сильной струёй воды.

Устройство водогазовой группы

Чтобы приступить к разборке подберите подходящий для работы набор инструментов:

гаечный ключ на 19 и 24 мм;
разводной ключ;
несколько отвёрток различного типа;
резиновый шланг с металлическим зажимом;
специальное средство против накипи;
таз или ведро.

Водогазовая группа в сборе

Отсоедините от водогазовой группы трубки подачи воды и газа, предварительно перекрыв газ и воду на входе в квартиру. Откройте кран в душевой, чтобы слить остатки воды из системы.

После слива воды отсоедините трубы на выходе.

Разборка водогазовой группы

Чтобы проверить состояние мембраны придерживайтесь следующей пошаговой инструкции:

Открутите два болта или винта крепления планки с электродами розжига и электродом ионизации от горелки.
Открутите болты (4, 6 или 8 штук в зависимости от модели), крепящие водогазовый блок к корпусу.
Последовательно отсоедините:
трубку теплообменника;
заземляющий провод;
разъём микровыключателя;
разъём газового клапана;
провода, идущие к батареям.
Вытащите водогазовый блок вместе с горелкой.
Открутите 4 или 6 болтов, соединяющие две тарелки, посредине которых находится мембрана. В народе эту деталь называют лягушкой.

Мембрана или диафрагма

Осмотрите и проверьте эластичность мембраны. В недорогих водонагревателях, особенно китайского производства, мембраны резиновые, которые не отличаются долгим сроком службы. Поэтому меняйте их на силиконовые не задумываясь.

Добравшись до мембраны, перед вами откроется шток газового клапана газового узла. Поскольку шток постоянно двигается, открывая и закрывая газ, отверстие уплотнено сальниковым узлом. От трения сальник изнашивается, а от него зависит безопасная работа водонагревателя. При его заедании из-за кальциевых отложений шток может остаться в верхнем положении и открыть газ, даже если вода будет выключена.

Диафрагма, установленная в водяном узле

Советы: Когда шток заело и колонка не выключается для начала откройте кран в ванной, чтобы горячая вода могла свободно уходить. После этого перекройте газ на входе в квартиру, и дождитесь, когда пламя погаснет. Дальше существует два варианта событий:

Вызываете мастера для ремонта на дом.
Разбираете водогазовую группу, добираясь до штока газового клапана.

Сборка производится в обратном порядке.

Замена мембраны в газовой колонке Нева

Замена мембран в колонках «Нева» происходит в том же порядке, что описано выше. В зависимости от модели газового водонагревателя водогазовый блок может быть установлен горизонтально или вертикально. Но сути дела это не меняет.

Сначала необходимо снять ручку регулировки подачи газа, а затем снять переднюю панель. Она крепится винтами к корпусу. Когда появится свободный доступ к внутренней части колонки осмотрите её и заодно почистите от пыли. Отсоедините водогазовый блок и поменяйте мембрану, как указано в предыдущем разделе этой статьи. Научившись самостоятельно менять мембрану в газовой колонке Нева, вы сэкономите деньги на вызове мастера на дом. Единственное различие между моделями это количество болтов, соединяющих две части тарелок. В старых моделях колонок их аж 8 штук, а в современных четыре.

Износ мембраны

Признаки выхода из строя водогазового блока это:

колонка зажигается и через некоторое время при полностью открытых кранах тухнет;
колонка вообще не включается;
при закрытых кранах горячей воды пламя продолжает гореть;
из сальникового соединения газового штока капает вода.

Техническое обслуживание газоводяного блока несложное для технически образованных людей.

Советы владельцам газовых водонагревателей

Помимо положительных качеств, газовая колонка это источник повышенной опасности. Для того чтобы обезопасить себя от неприятностей придерживайтесь простых правил:

Не устанавливайте проточный водонагреватель самостоятельно. Установку может делать только специализированная организация по проекту.
Периодически проверяйте соединения газовых узлов мыльной водой.
Проводите ежегодное техническое обслуживание проточного водонагревателя.

Если нет опыта лучше доверьте разборку и замену диафрагмы в блоке специалисту.

Замена мембраны в газовой колонке оазис

Эффективность работы водонагревателя невозможна, если какой-либо элемент или механизм сломан. Мембрана для газовой колонки — одна из важнейших деталей, которой свойственно с течением времени изнашиваться. В статье мы расскажем о значимости и предназначении этого элемента, а также рассмотрим: как заменить мембрану в газовой колонке?

Водяной узел с мембраной

Проблемы с электропитанием

Для нормальной работы большинства находящихся внутри агрегата узлов необходимо наличие стабильного электропитания. Поэтому, если появляются неисправности газовой колонки в виде сбоев, которые характеризуются тем, что пламя не зажигается или гаснет в процессе работы аппарата, то возможной причиной такой неполадки может быть нехватка мощности тока, подаваемого от батареек.

Это не касается агрегатов без электронных узлов в конструкции. Например, вы его не найдете в агрегате Нева 3208, ремонт которого захотите произвести, или при ремонте газовой колонки Астра старой модели.

Часто пользователей при ремонте газовой колонки Оазис, а также газовой колонки Юнкерс, вводит в заблуждение тот факт, что ЖК дисплей светится, и проблем с питанием вроде бы нет. Но следует учитывать, что для розжига требуется достаточной силы заряд, чтобы образовалась искра в запальной свече. Помимо этого, электронному блоку также требуется электропитание для передачи его на электромагнитный клапан, чтобы он находился в состоянии «открыто». Поэтому, если батарейки уже подсевшие, то на обеспечение работы данных модулей может быть недостаточно мощности.

В инструкции к водонагревателю производитель указывает время работы одного комплекта батареек. Как не трудно догадаться, эта величина приблизительная, и зависит она от качества применяемых элементов питания. При покупке батареек следует обратить внимание на маркировку, нанесенную на них. Для длительной работы газовой колонки рекомендуется выбирать батарейки с маркировкой LR20. Это означает, что они алкалиновые, то есть щелочные.

Более дешевые, с надписью R20, выходят из строя очень быстро и не справляются с постоянной нагрузкой. Идеальным вариантом можно считать литиевые батареи CR20. Главное их отличие от щелочных – это высокая емкость, стабильный создаваемый ток, длительная работа, превышающая в несколько раз срок службы батарей LR20. Единственный недостаток батареек с маркировкой CR20 – это их высокая стоимость. Так что покупка щелочных элементов питания LR20 в плане экономичности и рентабельности будет правильным выбором.

Следует запомнить: никогда не покупайте элементы питания в уличных киосках, а тем более на рынке с лотков. Особенно эта рекомендация относится к зимнему периоду, так как от холода батарейки теряют заряд.

Модельный ряд газовых колонок «Оазис»

Газовое оборудование является наиболее популярными после бойлерного, обеспечивающее горячее снабжение в квартирах и частных домовладениях. Колонка «Оазис» осуществляет нагрев воды в процессе сгорания газа, а полученное горячее водоснабжение может быть использовано с технологическими и хозяйственными, санитарно-гигиеническими и бытовыми целями. Для функционирования используется не только природный, но и сжиженный или баллонный газ.

Проточные

Газовые агрегаты проточного типа выполняют мгновенный нагрев воды, конструкция не имеет бака, а водогрейная функция связана с прямоточной схемой работы.

Газовые колонки модели Стандарт работают от природного газа и имеют автоматический розжиг от батареекМодель Стандарт выпускается в белом и стальном цветеОтличительной особенностью колонки Оазис Glass является уникальный дизайнМодель Glass оборудована современной системой безопасностиСочетание компактных размеров и современного дизайна в газовом оборудовании ОазисМодель TURBO имеет ЖК индикатор температуры водыМодель TURBO Glass обладает такими же характеристиками, как и TURBO, но отличается уникальным дизайномВ тёплый сезон газовое оборудование TURBO Glass позволить экономить до 50% энергоносителяОборудование Oasis 20 OG предназначено для работы на сжиженном газеОборудование Oasis 20 OG отличается высоким КПДПолностью адаптированная к эксплуатации в России газовая колонка B 12-WКолонка Oasis B 12-W способна сохранять работоспособность при пониженном давлении газаВоплощение европейского дизайна в оборудовании Oasis ModernСерия Modern газового оборудования Оазис оснащена удобной регулировкой подачи газа и воды

Проточные водонагреватели газового типа Oasis отличаются простотой работы и гарантированной надёжностью, а также обладают целым набором неоспоримых преимуществ.

Преимущества газовых колонок Oasis	Недостатки агрегатов бренда Oasis
Экономичность эксплуатации, обусловленная включением агрегата только при открытии крана горячего водоснабжения	Слишком короткий срок гарантии, составляющий два года, а также сравнительно высокая стоимость водонагревателя и расходных материалов
Независимость от электроснабжения, обусловленная функционированием агрегата с помощью сменных элементов питания
Возможность сезонного выбора режима подогрева воды

Накопительные

Газовое водогрейное оборудование накопительного типа обладает конструкционной схожестью с накопительными электрическими бойлерами, но в качестве энергоносителя применяется газ баллонный или природный. Удобство объёмных, достаточно дорогих и менее компактных накопителей актуально в условиях недостаточно сильных газоподводящих линий, поэтому такие модели не слишком популярны у отечественных потребителей.

Отзывы

Хочется оставить отзыв о работе газовой колонки проточного типа Oasis OR-20W и надеюсь, что он поможет кому-нибудь сделать правильный выбор. Эта колонка китайского производства, поэтому изначально особыми надеждами относительно качества себя не питал. Но, к моему удивлению, данная модель колонки меня приятно удивила. Стоит не дорого, работает тихо, вода нагревается достаточно быстро, простые механические регулировки, предусмотрен контроль температуры.

Очень понравился дизайн. Это сразу же бросилось в глаза в магазине…К тому же, колонка безопасна. Нет прямого доступа к огню, все закрыто стеклом. Удобно регулировать и изменять режимы. Можно отрегулировать мощность горелки и напор воды. На жидкокристаллическом экране высвечивается температура воды. Экран имеет синюю подсветку. Наша колонка одновременно может снабжать оба крана, на кухне и в ванной, горячей водой. После включения колонки вода достигает нужной температуры за считанные секунды.Но есть один минус. Если сели батарейки, то сидеть придется без горячий воды. Как я уже писала, спичками тут не подлезешь. Поэтому у нас всегда лежат запасные батарейки.

«Решила заменить старую отечественную колонку. Выбрала агрегат от производителя Оазис. Установила полностью автоматическую модель. Включается, выключается при открытии и закрытии крана. Если слабый напор или отключили резко воду — водогрей сам отключается. Батареек хватило на полгода. Очень нравиться, что на дисплее показана температура. Когда родила ребенка, легко стало контролировать градусы воды, в которой нужно купать малыша. Пользуемся колонкой уже три года, даже гарантия не понадобилась».

Нужна была колонка на дачу сравнительно небольшой мощности и недорогая до 5–6 тысяч ценой. Выбор упал на Oasis OR 16 W. Работает у нас она уже более года. Что могу о ней рассказать. Машинка надежная, сбоев не было, хотя в нашей деревне все жалуются на нестабильную подачу воды, резко скачет давление. Газа много не кушает. Регулировать температуру, включать и выключать ее легко. Хотя моя теще панически боится техники, но когда нужно помыть посуду легко справляется этим аппаратом. Можно отметить отличный вид колонки, у нас она висит открыто и нисколько не портит интерьер кухни а наоборот является как бы украшением ее. Еще могу ее сравнить со старым аппаратом, который стоял в моей первой квартире, он постоянно гудел при горении и периодически выдавал непонятные хлопки. Эта колонка работает неслышно. Не жалею о своей покупке.

Все началось с того, что протек радиатор у немецкой колонки, прослужившей всего 3 года. Стоимость нового радиатора была за половину цены новой колонки, а спаять или сварить не получалось из-за хитрой конструкции. Решил, зачем платить больше? Возьму китайца года три перекантуюсь и куплю что-то стоящее. Выбор пал на Oasis OR 24W из-за низкой стоимости и потому, что по габаритам подошла к навесному шкафчику, где и устанавливалась. Проработала ровно год, а потом начались громкие хлопки при запуске и работе. Снял переднюю панель, оказалось, что из трех свечей розжига работает только одна, две других оплавились. Долго искал замену в интернете так и не нашел. Пришлось воспользоваться нашими, от Невы, да еще и хитро прикручивать их изолентой. Теперь ни дверь шкафа, ни передняя панель на место не ставятся, потому что изолента плавиться.

Причины неполадок и ремонт своими руками

Использование газовых колонок, впрочем, как и любого другого оборудования, сопровождается неполадками, частыми или редкими. При этом есть такие неисправности, устранять которые могут лишь специалисты, имеющие для того необходимые знания и допуск. Но есть и такие, которые вполне можно устранить своими руками, вот их мы и рассмотрим.

Видео — не исправность датчика

Видео — ремонт китайской газовой колонки

Наиболее «популярным» типом поломки считается то, что она попросту не включается. Если розжиг у нее электронного типа, то вы можете легко решить подобную проблему – просто проверить батарейки и, если потребуется, поменять их на новые. Зачастую подобные неприятности настигают владельцев уже через год после приобретения, так как батарейки служат преимущественно столько.
Также при использовании газового водонагревателя может случиться, что вода в ней не прогревается либо же прогревается, но недостаточно хорошо. Зачастую причиной таких проблем является водный узел, а точнее, его дефект. В итоге мембрана перестает реагировать на то, что в водопроводной системе изменяется давление. И если данная мембрана прекратит растягивание под напором воды, то, как следствие, газовый клапан не откроется, или же откроется, но не полностью. Для решения этой проблемы вы должны хоть в общих чертах знать устройство газовой колонки, потому что дефект может быть нескольких типов.

Если скопились солевые отложения.
Если система засорилась.
Если образовались трещины и прочее.

Для устранения такой неполадки вы должны, прежде всего, отсоединить колонку от газоснабжения, затем произвести чистку водонапорного блока и проверку мембраны.

Если же внутренние элементы прибора покрылись сажей или грязью, то это тоже может привести к выходу из строя. Дабы решить такую проблему, вы должны снять наружный корпус устройства, затем прочистить каждый из элементов, используя для этого пылесос.
Следующим признаком того, что газовая колонка перестала работать правильно, может быть затухание горелки сразу же после включения. Это случается из-за того, что засоряется канал вентиляции. Современные модели газовых колонок оборудуются на такой случай специальными датчиками, которые сообщат владельцу, если тяга будет отсутствовать. После этого немедленно следует отключить подачу газа. Далее должен проверяться дымоход. Для этого демонтируется заглушка и удаляется все, что накопилось там.

Важно! Проверить тягу дымохода можно старым «дедовским» способом: поднести к нему зажженную спичку. Если огонь на спичке будет отклоняться в направлении дымохода, значит, с ним все в порядке. Если же этого не произошло, то он нуждается в полной чистке.

Именно по этой причине газовую колонку следует обследовать ежегодно – лишь так она будет работать правильно.

Советуем так же ознакомится с основными требованиями

Течь в радиаторе газовой колонке.

Перед началом любых ремонтных работ с аппаратом перекройте газовый вентиль.

Когда вы увидели, что ваша колонка потекла, первая мысль — это замена теплообменника, но не стоит торопиться, проблему можно решить с гораздо меньшими финансовыми потерями, при том, что его стоимость составляет 30% от цены самой колонки. Сделать это можно своими руками при помощи . Если вы переживаете, что припой не выдержит температуру воды, которая течет по трубам, то напрасно, плавление припоя происходит при температуре порядка 200 градусов, а температура в трубе, как правило, не превышает 80 градусов.

Зачастую свищи появляются на трубе, которая расположена на внешней части теплообменника. После обнаружения места течи, перед началом выполнения работ, обязательно вылейте всю воду, находящуюся в нем, при наличии воды вы не сможете достигнуть требуемой температуры в месте течи. Для этого потребуется открыть вентиль с горячей водой, открутить гайку на трубе с холодной водой, подходящую к колонке. Из-за того, что колонка установлена по уровню выше крана, стечёт большая часть воды, но не вся. Для её полного удаления используют продувку с помощью пылесоса или компрессора. После того, как вся вода будет удалена, можно начать процесс ремонта.

Наждачной бумагой с мелким зерном зачистите место течи от образований ржавчины, протрите это место тканью, пропитанной растворителем, для обезжиривания участка и удаления частичек пыли. Осуществлять пайку можно любой маркой припоя. Паяльник должен быть мощностью не менее 100 ватт и температурой пайки около 170 градусов.

Чтобы защитить место пайки от окисления используют канифоль, при её отсутствии можно использовать таблетки аспирина. Измельчите таблетку и насыпьте на место спайки, либо просто потрите таблеткой по прогретой поверхности.

Если олово не ложится ровным слоем, а собирается в капли, значит недостаточно прогрета поверхность, или не достаточно флюса.

Для устранения этой проблемы, вам необходимо воспользоваться дополнительным источником тепла, либо повторно обезжирить поверхность и обработать флюсом.

Чтобы свищ не появился снова, вам нужно на месте пайки обеспечить толщину припоя около 2-3 мм. Произвести визуальный осмотр поверхности теплообменника на предмет зеленых точек, если они обнаружены, это первый признак появления свища. Для устранения течи произведите с ними вышеописанную процедуру.

В случае, если участок, подлежащий ремонту, находится со стороны стены, то для проведения ремонта вам понадобится отключить все подходящие к нему трубки и извлечь теплообменник из устройства.

Очистка теплообменника, удаление накипи

Одной из распространенных неисправностей газовых колонок является недостаточный нагрев воды. Как правило, причиной этому является образование внутри трубки теплообменника слоя накипи, которая не дает воде прогреваться до заданной температуры и снижает напор воды на выходе, что в итоге ведет к повышенному расходу газа газовой колонкой. Накипь является плохим проводником тепла и, покрыв трубку теплообменника изнутри, образует своеобразную теплоизоляцию. Газ открыт на полную катушку, а вода не прогревается.

Накипь образуется в случае большей жесткости водопроводной воды. Какая у вас вода в водопроводе, легко узнать, заглянув в электрочайник. Если дно электрочайника, покрыты белым налетом, значит, вода в водопроводе жесткая, и теплообменник точно так же покрывается изнутри накипью. Поэтому периодически нужно из теплообменника накипь удалять.

В продаже есть специальные устройства для удаления накипи и ржавчины в системах горячей воды, например, Cillit KalkEx Mobile и промывочные жидкости. Но они очень дорогие и для домашнего применения не доступны. Принцип работы очистителей простой. Имеется емкость, в которой вмонтирован насос, как в стиральной машине для откачки воды из бака. К трубкам теплообменника газовой колонки подсоединяются две трубки от устройства удаления накипи. Промывочный реагент подогревается и прокачивается через трубку теплообменника, даже без снятия его. Накипь растворяется в реагенте и с ним выводится и трубки теплообменника.

Для прочистки теплообменника от накипи без применения средств автоматизации необходимо его снять и продуть трубку, чтобы в ней не оставалось воды. Реагентом для очистки может послужить антинакипин, обыкновенный уксус или лимонная кислота (100 грамм порошка лимонной кислоты растворяется в 500 мл горячей воды). Теплообменник помещают в емкость с водой. Достаточно, чтобы в воду была погружена только его третья часть. Через воронку или тонкую трубку полностью заполняют трубку теплообменника реагентом. Заливать нужно в трубку теплообменника с конца, который ведет к нижнему витку, чтобы реагент вытеснил весь воздух.

Поставить емкость на газовую плиту и довести воду в до кипения, минут десять прокипятить, выключить газ и дать воде остыть. Далее теплообменник устанавливается в газовую колонку и подсоединяется только к трубе, подводящей воду. На выходящий патрубок теплообменника надевается шланг, второй его конец опускается в канализацию или любую емкость. Открывается кран подачи воды в колонку, вода вытеснит реагент с растворенной в нем накипью. Если нет большой емкости для кипячения, то можно и просто залить в теплообменник подогретый реагент и выдержать несколько часов. При толстом слое накипи для полного ее удаления операцию прочистки, возможно, потребуется повторить несколько раз.

Газ при горении в фитиле громко шумит

После установки газовой колонки Нева-3208 проявилось неприятное явление, не влияющее на качество работы колонки. Газ при горении в фитиле в дежурном режиме издавал довольно громкий звук, который был неприятен для слуха и создавал дискомфорт. После размышлений и экспериментов удалось избавиться от шума простым способом. Предположил, что струя газа в горелке под давлением, вырываясь из жиклера и ударяясь о стенку в месте изгиба горелки, создает условия для горения с шумом.

Для проверки этого предположения засунул в горелку полоску жести приблизительно длиной 3 см и шириной 5 мм, главное, чтобы влезла внутрь горелки. Шум исчез. Если Ваша газовая колонка тоже шумит, то можете взять любую металлическую полоску, например, вырезать из жести от консервной банки, сделать в ней на краю отверстие, одеть полоску на выровненную и загнутую на конце крючком скрепку и засунуть ее в горелку. Получится подобие рыболовной блесны. Скрепка нужна для того, чтобы можно было вынуть из горелки полоску металла обратно, если шум не исчезнет, хотя если будет гореть нормально, то можно и не вынимать. Этот эксперимент можно провести, даже не снимая кожух с газовой колонки.

Плюсы и минусы газового водонагревателя Оазис

Ассортимент газовых колонок компании Оазис позволяет выбрать аппарат на любой вкус. Большой спектр мощностей и механизмов позволяет приобрести модель, соответствующую необходимым техническим параметрам. Учитывая приятный ненавязчивый дизайн, устройство можно не встраивать в шкаф, компактность газовой установки позволяет ей стать элементом, дополняющим интерьер. Подытожив, среди достоинств техники можно выделить следующие параметры:

широкий спектр дизайнерских решений;
компактность;
простой способ установки;
доступная цена;
большая ветка уровней мощности.
тихий режим работы.

Наряду с положительными сторонами, газовая колонка Оазис имеет свои недостатки.

Блок управления часто выходит из строя после окончания срока гарантии.
Горелка в устройстве не модулированная — нет автоматической регулировки мощности при значительных скачках давления газа. Если происходит скачок давления, устройство будет продолжать работать в прежнем режиме с той же мощностью.

Как и любая техника, колонка должна использоваться согласно правилам и требованиям инструкции по эксплуатации. Срок службы агрегата зависит от правильного использования и своевременного сервисного обслуживания.

Положительные качества аппарата

Надо сказать, что газовая колонка «Оазис» может эффективно применяться не только в квартире, но и в частном доме. Она обладает такими достоинствами:

Возможность автоматического включения и выключения;

Разные мощности, что позволяет выбрать максимально подходящий вариант;

Аппарат оснащен регулятором, который дает возможность совершать различные настройки в зависимости от времени года;

Невысокая стоимость;

Экономия газа;

Контроль подачи газа или его выключения, регулировка температуры нагрева;

Эффективность;

Красивый дизайн (благодаря этому вы имеете возможность подобрать устройство, которое будет хорошо сочетаться с вашим стилевым решением в интерьере).

Особенности использования аппарата

Итак, чтобы газовая колонка «Оазис», инструкция по эксплуатации которой прилагается к изделию, работала эффективно, нужно соблюдать определенные правила применения устройства:

Использовать только тот вид газа, который указан в технических рекомендациях;

Нужно следить за зарядом батареек, на которых работает устройство;

Если вы хотите выключить аппарат, то сначала необходимо перекрыть воду;

Если вы собираетесь использовать оборудование впервые, нужно учитывать, что в трубках подачи газа может присутствовать воздух, поэтому сразу устройство может не разжечься;

Установку степени нагрева воды необходимо осуществлять при помощи поворота ручки крана или газового регулятора на корпусе аппарата;

Если вы собираетесь надолго отключить аппарат, нужно сначала перекрыть кран горячей воды, запорный газовый вентиль.

Теперь рассмотрим, чего не стоит делать во время использования такого оборудования, как газовая колонка «Оазис»:

1. Нельзя включать аппарат, если в дымоходе отсутствует тяга.

2. Не стоит надолго оставлять устройство без присмотра.

3. Не нужно покупать и устанавливать поврежденные или бракованные модели.

4. Не стоит самовольно разбирать устройство и производить его ремонт, а также прикасаться к нему во время работы.

Как проверить тягу в газовой колонке: практические рекомендации

В обязательном порядке перед запуском колонки необходимо проверить тягу, поскольку от скорости движения отработанных газов в дымоходе будет зависеть качество работы оборудования. Помимо этого, данная процедура проводится с целью исключения возможности отравления угарным газом. Чтобы проверить интенсивность тяги, представители газовой службы используют анемометр. Также можно использовать пламя огня, поднесённое к вентиляционной шахте. Для этого нужно зажечь лист бумаги или поднести к ней спичку: если пламя быстро устремляется в дымоход, значит, тяга хорошая, и можно пользоваться колонкой.

Проверка тяги в вентиляционной шахте Важно!Слабая тяга проточных водонагревателей может образовываться по причине засоров конструктивных элементов колонок. Это легко увидеть, если присутствует нехарактерный (насыщенно оранжевый либо зелёный) цвет пламени в горелке. Чтобы удалить сажу, нужно очистить вентиляционную шахту и убрать загрязнения с узлов прибора.

Инструменты, необходимые для ремонта газовой колонки своими руками

Если газовая колонка не работает, и предстоит самостоятельный ремонт неисправного оборудования, следует подготовить соответствующие инструменты. Для работы потребуются разводные и рожковые ключи, которые нужны для откручивания и обжатия патрубков и резьбовых соединений.

Обжим гаек при помощи разводного ключа

Также нужно подготовить набор простых и крестовых отвёрток. Перед началом работ следует приобрести паронитовые прокладки, чтобы заменить ими изношенные уплотнители. Обратите внимание, что для герметизации швов следует использовать паклю. Если предстоит устранение неисправностей электрооборудования, потребуется мультиметр для замера ряда параметров. При обнаружении течи теплообменника и трубопровода следует подготовить наждачную бумагу, паяльник, канифоль и припой.

Краткая инструкция по эксплуатации

Прежде чем приступить к подключению прибора к водопроводной системе, следует выполнить слив жидкости из напорного трубопровода, что позволит минимизировать риск попадания в оборудование загрязнений в процессе первого включения.

После осуществления подсоединения трубопроводной системы к агрегату, проверяется правильность всех соединений, а также их надёжность и герметичность. С этой целью производится стандартный залив воды и открытие запорной арматуры холодного водоснабжения в условиях закрытой водоразборной арматуры. Обнаруженная в процессе тестового наполнения течь на соединениях полностью устраняется.

На следующем этапе проверяется электронный розжиг горелки:

установка батареек в специальный отсек;
открытие крана горячего водоснабжения;
отслеживание наличия электронного непрерывного разряда, возникающего на любом участке от свечных элементов электронного розжига до секционной части горелки.

Отсутствие электронного разряда потребует проверки правильности монтажа всей системы в соответствии с приведённой ниже электрической схемой соединений.

Электронный розжиг горелки возможен при правильном подключении системы соответственно схеме

На заключительном этапе подготовки к эксплуатации следует проверить герметичность всех соединений газоподводной системы в условиях неработающего агрегата и открытого положения запорной арматуры. С этой целью рекомендуется применять «обмыливание» соединений или другие безопасные способы, пузырящийся мыльный состав свидетельствует об утечке газа.

Важным условием беспроблемной эксплуатации колонки «Оазис» является грамотная установка температурного режима воды, которая легко может быть выполнена несколькими основными способами:

установка регулятора воды в крайне правое положение при повороте ручки пламени до получения комфортной температуры нагрева;
поворот газового регулятора и изменением подачи газа в основную горелку;
изменение уровня расходуемой воды.

Следует помнить, что чрезмерное нагревание воды внутри теплообменника является основной причиной быстрого образования накипи и засоров. Это влечёт за собой выход из строя агрегата.

Техническое обслуживание оборудования предполагает:

очищение горелки;
очистку всех фильтрующих систем;
чистку теплообменника;
замену уплотнителей газовой и водопроводной систем;
регулярную проверку герметичности систем;
проверку работоспособности датчиков;
смазку подвижных элементов.

Внимание! Любые профилактические мероприятия осуществляются только после стандартного отсоединения водонагревателя от системы снабжения газом.

Предназначение

Эластичная мембрана располагается в основании водяного узла, дает реакцию на скачки давления в системе. При открытии смесителя, резиновая деталь под давлением выгибается и выталкивает шток, который в свою очередь приводит в действие газовый клапан. Таким образом, осуществляется процесс поступления топлива в горелку.

Устройство и принцип работы водяного узла для колонки описаны в этой статье

При интенсивной эксплуатации колонки, например, марок «Нева», «Вектор», «Оазис», мембрана изнашивается. Резина растягивается, засоряется и повреждается. В итоге прекращается подача топлива в горелку: колонка не воспламеняется либо зажигается, но в одну секунду затухает.

Признаки, свидетельствующие о поломке детали

Есть ряд признаков, которые говорят о том, что мембрана повреждена и ее необходимо заменить:

Проверьте силу давления воды и газа в системе. Необходимо открыть кран и посчитать: сколько литров потребляется в минуту. Нормой является 2-3 литра. А подача газа вычисляется визуально, по силе огня.
Следует обратить внимание на расположение пламени. В приборах с фитильным розжигом огонь должен гореть с края горелки и высота его должна быть как минимум 3-5 см. Если вы заметили отклонение от нормы, тогда нужно проверить жиклеры на предмет засорений. После проведения мероприятий по очистке, вновь посмотрите на пламя, если ничего не изменилось, значит проблема в диафрагме.
Техника с пьезорозжигом должна сопровождаться щелчком при нажатии кнопки. Это свидетельствует о том, что произошло срабатывание диафрагмы. Если звуков нет, то наверняка деталь повреждена.
В определенных моделях определить поломку можно при помощи штока, который осуществляет контроль за работой управляющего блока. Необходимо снять защитный кожух и открыть воду. Если шток обездвижен, значит необходимо менять диафрагму.

Следующим этапом после определения поломки, является подбор правильной детали для замены. Ведь если своевременно не заменить диафрагму, можно столкнуться с тем, что произойдет сбой подачи газа в колонку. И в итоге вы получите неравномерный нагрев воды или вовсе жидкость будет протекать через теплообменник без нагрева.

Выбор

В первую очередь стоит сказать, что осуществляя выбор мембраны для газовой колонки, необходимо учитывать марку производителя, выпускающего такое устройство, ведь в каждом случае будет индивидуальный подход.

В одних колонках диафрагмы — круглые, в других — имеют достаточно сложную форму. Если вам не удалось найти круглую диафрагму, подходящей для вашего водонагревателя, то можно купить и установить вместо нее деталь с таким же диаметром для колонки другого производителя, например, мембрану, диаметр которой равен 73 мм.

Если газовая колонка работает уже более пяти лет, то лучше отдать предпочтение детали с пластиковыми деталями, которые к ней примыкают.

Вы можете купить не резиновую, а силиконовую мембрану, т.к. она считается более эластичной и характеризуется длительным сроком эксплуатации (до 10 лет). Резиновая мембрана белого или красного цвета — менее подходящий вариант, т.к. ей свойственно быстро изнашиваться. Отзывы пользователей свидетельствуют, что иногда она разрывалась сразу после замены.

Как поменять мембрану в газовой колонке своими руками

Для того, чтобы произвести ремонт детали, необходимо разобрать весь водногазовый узел. Чтобы это выполнить, нужно обзавестись такими инструментами:

непосредственно сама новая деталь;
шлицевая и крестовая отвертка;
гаечные ключи на 19 и 24;
ремонтный набор.

Первое, что необходимо сделать — это перекрыть подачу газа и воды. Затем нужно открыть кран в ванной комнате и слить оставшуюся воду. Вам понадобится снять регуляторы с корпуса, слегка потянув их на себя. Если имеется дисплей, то надо будет отключить ведущую к нему проводку.

На следующем этапе снимается кожух. Есть модели, в которых он крепится болтами сверху и снизу, у других он «сидит» на защелках. Нужно потянуть облицовку на себя и вверх. Теперь будет открыт водяной узел. В более давних моделях он размещен отдельно, вертикально. Сверху находится газовый блок, с левой стороны организован подвод воды, с правой — теплообменник.

Как очистить газовую колонку, читайте

Чтобы произвести демонтаж, необходимо выполнить последовательность действий:

открутить две гайки на водопроводных трубах: осуществляется это при помощи гаечного ключа 24;
выкрутить два винта крепления: потянуть их вниз и извлечь.

В новейших моделях расположение водяного узла — горизонтальное. Снизу имеется специальный кран, через который сливаются остатки воды.

нужно открутить крепежные гайки ключом на 19;
отключить подводящие датчики;
затем необходимо выкрутить болты, которыми блок фиксируется к основанию;
далее снимается горелка и откручиваются крепежи водногазового узла с коллектором.

После того, как все вышеописанные действия будут выполнены, можно начать разборку. В старых моделях «Астра» и «Нева» необходимо открутить восемь болтов для разделения узла. В новейших моделях газовой колонки «Нева» 4513, 4511, 4510, «Оазис”, «Вектор» — только четыре винта.

Все, что остается сделать — это извлечь изношенную мембрану и поместить туда новую деталь.

Сборка выполняется в точной последовательности в обратном порядке. После того, как монтажные работы будут завершены, нужно выполнить проверку. Медленно производя открытие подачи воды, нужно осмотреть все соединения на места протечек. Затем надо открыть кран на полную мощность. Если никаких неполадок нет, можно надеть кожух и произвести подачу топлива.

Как разобрать и собрать газовую колонку NEVA LUX

Перед началом ремонта в обязательном порядке перекройте краны подачи газа и воды.

Для снятия кожуха газовой колонки сначала нужно снизу, со стороны входа труб, с помощью крестовой отвертки открутить два самореза, расположенные в правом и левом углах нижней части задней стенки.

Левая ручка пьезоэлектрического поджига запальника и грубой регулировки подачи газа не снимается. Правая ручка тонкой регулировки подачи газа удерживается только за кожух двумя фиксаторами. Ее можно тоже не снимать. Но я обычно перед снятием кожуха ее снимаю. Кроме того, чтобы ручка легко вращалась при регулировке температуры, я по кругу, где ручка касается кожуха, опилил ее напильником вместе с фиксаторами. Теперь она больше не цепляется за кожух и легко вращается.

Далее следует оттянуть кожух на себя до утопления ручек и, когда кожух не будет задевать за них, сдвинуть его вверх. Верхние прорези кожуха выйдут из зацепов, расположенных на основании газовой колонки, и он легко отделится.

Устанавливается кожух газовой колонки на место в обратном порядке. Сначала надеть его прорезями на верхние зацепы, для чего придется встать на возвышение, далее попасть отверстием на регулировочную ручку и одновременно следить, чтобы отверстия, расположенные выше отверстий для крепления саморезами, попали на направляющие. Завинтить на место два самореза.

На фотографии представлен внешний вид газовой колонки NEVA LUX-5013 без кожуха с новым теплообменником.

Всем привет!
Этот газовый проточный водонагреватель устанавливал я 4 года назад.
Неисправность самая банальная — не включается.
Замена батареек и крутилка ручек результатов не дали… будем ломать! ))
Сначала всё почистим, уберём пыль, грязь, нагар и окалину.

ZoomПерекрываем газ и воду, снимаем кожух, отсоединяем провода от дисплея, отсоединяем трубы, газовый шланг и вентиляцию. Видим такую картину. ZoomПоддев небольшой отверткой, отгибаем рычаг вилки, который давит на микрушку. Срабатывает розжиг и щелкнуло реле подачи газа. Эта система исправна. ZoomДалее вынимаем батарейки, снимаем колонку и с неё аккуратно снимаем лягушку в сборе. ZoomРазбираем лягушку ZoomВидим порваную мембрану Мембрану-то найти не проблема, а вот… ZoomИ неисправную пластиковую шайбу на клапане подачи воды.
В общем то из-за этой пластиковой шайбы пришлось покупать всю «лягушку» в сборе, потому что отдельно я её в продаже не нашел (а колонка нужна была срочно, дети уже несколько дней не мытые, пока я был на работе) ZoomУстанавливаем обратно новую лягушку и не забываем поставить обратно ВСЕ пружины (две пружины, одна в другой, давящие на шток газового клапана) иначе газ не будет гаснуть сразу. ZoomВешаем обратно колонку, подсоединяем ВЕНТИЛЯЦИЮ, воду и газ, ставим батарейки, проверяем отверткой как срабатывает розжиг
На холостом всё работает. Открываем воду и смотрим как работает рычаг вилки, он должен отходить от микропереключателя на 2-3 мм и при закрытии воды должен уверенно давить на микрушку.
Открываем газ, пробуем… зажигается хорошо. Крутим ручками, пробуем работу на разных режимах. Всё нормально. Надеваем обратно кожух, подсоединив провода к дисплею.
Готово!

Полезная информация на счёт угарного газа есть на сайте bezugara.ru
Спасибо за внимание!

От колонки чувствуется запах газа, что делать?

Если хотите узнать про то, какие газовые колонки (проточные водонагреватели) не стоит выбирать, про тонкости и нюансы их монтажа и подключения, а также скрытую информацию по правильному их обслуживанию всех фирм производителей и моделей, то перейдите сюда — .

Но, еще у нас есть по этой проблеме и не только, которую вы во-первых не найдете нигде, потому что ее задают конкретные люди, которые нигде не смогли получить больше поддержки и консультации (о чем они сами сообщают нам). А во-вторых их проблемы настолько сложны, что порой наш эксперт Александр Холодов разбирается с людьми по 10 и более дней.

А теперь КАЖДЫЙ вопрос пользователя и ответ на него, для избежания денежных затрат в результате неправильной эксплуатации или ремонта проточного нагревателя. И здесь не важно аппарат какой фирмы производителя участвует в вопросе. Важно лишь та уникальная ситуация, в результате которой данный вопрос возник, потому что как гласит одна хорошая поговорка: «если предупрежден, значит вооружен».

Неправильная установка

Причиной того, что водонагреватель выключается после запуска, может быть неправильная его установка. На схеме, предоставленной ниже, показано, как нужно устанавливать агрегат.

На следующих рисунках показаны распространенные ошибки при монтаже водогрейки.

Дымоход вставлен так, что перекрывает вентиляционную шахту.
На том же уровне, что и дымоход, имеется еще одно отверстие для вентиляции.
В канал для овода продуктов сгорания из аппарата встраивается кухонная вытяжка.

Такие способы монтажа нарушают нормальную тягу, вследствие чего работа водонагревателя становится неправильной, а в некоторых случаях – невозможной.

Публикации по теме:

Замена резиновой мембраны газовой колонки Termet Terma QG 19-01

Что делать, если из под нашей газовой колонки капает вода? Это может происходить по нескольким причинам, а именно: прогорел нагревательный элемент или резиновая мембрана механизма давления газа и подачи воды вышла из строя.

	Выявление причины течи колонки В данной работе я расскажу вам, как своими руками заменить резиновую манжету в газовой колонке Termet Terma Q G 19-01. Прежде чем начинать работу по ремонту газовой колонки необходимо выявить откуда идет течь и отключить подачу газа и воды к колонке. Если вышла из строя резиновая мембрана, то узел подачи воды будет выглядеть так, как показано на фото.
	Снятие передней панели Снимаем переднюю панель колонки, чтобы добраться к узлу подачи воды. Для этого потяните панель на себя чтобы разъединились нижние клипсы и снимите панель.
	Отсоединяем водоподводящие трубки С помощью разводного гаечного ключа откручиваем (против часовой стрелки) гайку трубки подвода холодной воды.
	Снимаем защитный экран с панели управления.
	Разводным ключом откручиваем гайку патрубка подачи холодной воды в нагревательный элемент.
	Затем откручиваем гайку патрубка подачи холодной воды в нагревательный элемент.
	Набор ключей для работы Для того, чтобы открутить винты механизма подачи воды необходимо иметь набор ключей шестигранная звезда.
	С помощью ключика Т20 откручиваем винты крепления механизма подачи воды.
	После того, как все винты сняты и отводящий патрубок отсоединен, снимаем крышку узла подачи воды и давления газа.
	После того, как крышка снята необходимо проверить механизм регулировки давления газа на предмет сколов и трещин, и по необходимости заменить.
	Замена резиновой мембраны Прежде, чем снимать резиновую мембрану, запомните правильное ее расположение относительно крышки.
	Вид механизма в разобранном состоянии. Также крышку необходимо аккуратно очистить от следов сульфатации и окислов.
	После того, как снята старая мембрана, устанавливаем на ее место новую. Блок пружинок должен фиксироваться двумя отливами на мембране.
	Сборка производится в обратной последовательности. После того, как все патрубки подсоединены, необходимо приоткрыть кран подачи воды и наполнить колонку водой. Затем открыть кран горячей воды в смесителе кухни и спустить воду до полного выхода остатков воздуха. Затем закрыть смеситель и проверить все соединения на предмет течи, и по необходимости подтянуть гаечным разводным ключом. Если прокапывание воды не обнаружены, включаем подачу газа и поджигаем фитиль колонки. Газовая колонка готова к дальнейшей эксплуатации. Смотрите также, как заменить жиклеры газовой плиты.

Ремонт колонки Оазис своими руками

Сегодня мы рассмотрим ремонт китайской газовой колонки Оазис (Oasis) своими руками пошагово. Самой распространенной неисправностью газовой колонки Оазис является выход из строя мембраны водяного блока. При этом Оазис обычно не зажигается. Выявить эту неисправность не сложно, а ремонт под силу сделать своими руками. Разборку колонки мы рассмотрим ниже. Для начала снимем корпус колонки , поставим регулятор протока воды на водяном блоке колонки в положение до конца по часовой стрелке и откроем кран горячей воды. При этом смотрим на микровыключатель, который находится посередине — между газовым и водяным блоком колонки. Если мембрана исправна, то шток водяного блока давит на лапку, которая высвобождает кнопку микровыключателя, соответственно колонка должна издать треск и зажечься. Если лапка хорошо отходит от микровыключателя, а треска нет, то, скорее всего, неисправен микровыключатель. Его можно проверить, разъединив разъем и замкнув контакты.

Рассмотрим случай, когда лапка еле шевелится, либо совсем стоит без движения при открытии воды в кране. Вероятно, мембрана водяного блока порвана и давления, необходимого для движения водяного блока не создается. Еще одной частой неисправностью является течь сальникового узла газовой колонки Оазис. Течь сальника обычно ведет к поломке того же самого микровыключателя, ибо капли капают именно на него. Если вы нашли именно эту неисправность, то не тяните время и меняйте сальниковый узел, в противном случае ваш Oasis скоро перестанет зажигаться, включаться. Запчасти для ремонта газовой колонки Оазис не дорогие и я советую, если вы лезете разбирать водяной блок газовой колонки Оазис, менять сразу и мембрану и сальниковый узел штока. По сути это расходники. Обидно потом будет, когда поменяв сальниковый узел, столкнетесь через месяц с заменой мембраны водяного блока или наоборот. Из опыта сталкивался еще вот с чем… Допустим, поменяли новую мембрану, сальник у Вас не тек, вроде оставили его… Но он или потек через неделю, или, что еще страшнее, колонка при закрытии воды продолжила гореть, перегрелась, плюнула паром, произошло что то еще более неприятное, если не успели выключить газ . Почему же так произошло? Все просто.. Шток водяного блока в сальниковом узле ходил не на всю, а после замены мембраны он стал ходить на полную. Когда шток еле шевелился, то он оброс солями, ржавчиной в том месте, где не заходил в сальник… Дальше все понятно. Шток абразивом либо стирает кольцо сальника , либо вообще может там заклинить и не вернуться в исходное положение. Если повезет, то после такого, хотя бы не потечет теплообменник колонки, а то попадете на дорогой ремонт

Значит, неисправность водяного блока газовой колонки найдена и можно рассмотреть, как произвести ремонт газовой колонки Оазис своими руками, разобрать колонку. Итак, начнем пошагово:

1. Снимаем с газовой колонки ручку 1- регулировки подачи газа газового блока, ручку 2 – регулировки протока воды водяного блока, ручку 3 – переключателя газовой колонки на режим зима/лето.

2. Находим снизу справа и слева два самореза крепления крышки корпуса колонки к задней стенке колонки Оазис и откручиваем их. Обычно к саморезам добраться неудобно. Далее снимаем переднюю панель газовой колонки Oasis с верхних крючков задней стенки колонки.

3. Аккуратно, чтобы не порвать, отсоединяем разъемы проводов , которые идут на дисплей колонки от блока управления и от датчика температуры.

4. Откручиваем два винта , которые крепят водяной блок колонки Оазис к задней стенке.

5. Откручиваем два винта, которые крепят трубку теплообменника газовой колонки к водяному блоку, и освобождаем прижимной фланец. Извлекаем трубку из водяного блока.

6. Отсоединяем разъем микровыключателя. На фото видно, что он замотан целлофаном. У данной колонки тек сальниковый узел и так вот решили «заколхозить», что бы спасти микровыключатель.

7. Отсоединяем провода от газового электромагнитного клапана.

8. Отсоединяем провод заземления от газового блока, открутив винт.

9. Далее откручиваем саморезы, которые крепят горелку газовой колонки Оазис к кронштейнам.

10. Отсоединим два самореза, которые крепят блок электродов розжига и ионизации к горелке газовой колонки Oasis. Снимем провода, идущие на электроды.

11. Откручиваем 2 винта, которые крепят газовый блок колонки к задней стенке.

12. Отсоединим провода питания 1 от батарейного отсека 2 газовой колонки.

13. Теперь нам ничего не мешает демонтировать водогазовый узел и горелку в сборе.

14. Две половинки корпуса водяного блока колонки стягиваю 4 винта . Что бы разобрать блок, нам надо их выкрутить. Скорее всего, это у вас не получится, если полезете туда с отверткой. Винты сделаны из низкокачественной стали и вы сорвете им шлицы. Что бы этого не произошло, советую сорвать винты сначала чем-то типа плоскогубцев, а потом спокойно крутить отверткой.

15. Блок располовинен.

16. Снимаем мембрану водяного блока 1 и тарелку штока водяного блока 2.

16. Под тарелкой штока водяного блока находится шестигранник- это видимая часть сальникового узла. Нам надо его выкрутить. Обычно откручивается легко, но шестигранник там на 15 или на 16 (не ходовой размер в России). Грань очень тонкая, ее сложно зацепить ключом. Не сорвите.

17. На этом фото мы видим сальниковый узел в сборе, который я извлек.

На этом разборку мы закончили, теперь Газовую колонку Оазис можно собирать в обратной последовательности, поменяв сальниковый узел и мембрану. До кучи я меняю и микровыключатель, если на него капала вода. Но это на ваше усмотрение. Надеюсь, моя статья оказалась Вам полезной, и вы произвели ремонт, устранили неисправности сами. Если вам не хочется заморачиваться с поиском запчастей и самостоятельным ремонтом, то обращайтесь ко мне, я приеду для ремонта

.https://gazmaster34.ru/remont-gazovyh-kotlov.html

Надеюсь, Вам будет полезна инструкция на газовую колонку Oasis. Скачать

Модернизация ректификационных колонн мембранами

Очистка дистилляцией может быть чрезвычайно энергоемким процессом. Потребности в энергии можно снизить, перенаправив поток дистиллята или кубового остатка низкой чистоты в систему с низким энергопотреблением, такую как мембрана, для окончательной очистки.

Технологии разделения применяются во всех отраслях обрабатывающей промышленности и составляют примерно 4,5 петаджоуля в год, или примерно 22% всей энергии, используемой на производстве в США.На одну только дистилляцию приходится половина энергии промышленного разделения, потребляемой в США (1, 2) . Внедрение более эффективных методов разделения может внести значительный вклад в достижение глобальных целей по сокращению потребления энергии.

Исследователи приложили значительные усилия для снижения энергопотребления при разделении, например, путем значительной модификации ректификационных колонн (, например, за счет разделения сырья) (3–6) или путем замены их мембранами (2) .Оба эти варианта заслуживают рассмотрения, но одна достойная внимания альтернатива — это гибридная система, сочетающая дистилляцию и мембранное разделение (7, 8) .

Анализ требований к энергии разделения показывает, что увеличение чистоты продукта при высокой чистоте — например, с 95% до более чем 99,5% — требует пропорционально гораздо большего энергозатрат, чем при более низкой чистоте ( например, увеличивает чистоту с 90% до 95%). %) (9, 10) . В этой статье обсуждается альтернатива дистилляции высокой чистоты, при которой поток продукта более низкой чистоты из дистилляционной колонны подается в мембранную систему для окончательной обработки.Такая гибридная система позволяет производителям сохранить свою текущую дистилляционную колонну и продолжать производить продукты высокой чистоты с меньшим потреблением энергии. Покупка и модернизация низкоэнергетической мембранной системы потребуют меньше новых капитальных затрат, чем полная замена всей дистилляционной колонны. Эта конфигурация может стоить меньше в эксплуатации, потреблять меньше энергии и выделять меньше CO ₂, чем при использовании любой системы разделения отдельно.

В этой статье обсуждается реализация модернизированных гибридных систем сепарации и используются два реалистичных примера, демонстрирующих потенциальную экономию затрат и энергии.Кроме того, статья дает представление о важном решении, которое необходимо принять при разработке такой гибридной системы: о составе потока продукта, при котором следует переключиться с перегонки на мембранную. Также исследуется основная проблема широкомасштабного внедрения этого подхода — доступность подходящих мембранных материалов и систем.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Полимерные газоразделительные мембраны для нефтепереработки

Полимерные газоразделительные мембраны были коммерциализированы 30 лет назад.Интерес к этим системам растет из-за простоты концепции и низкого энергопотребления. На нефтеперерабатывающем заводе разделение газа необходимо во многих процессах, таких как обработка природного газа, улавливание диоксида углерода, очистка водорода и отделение углеводородов. В этих процессах мембраны оказались потенциальным кандидатом на замену текущим традиционным методам очистки аминов, адсорбции с переменным давлением и криогенной дистилляции. В этой статье применение полимерных мембран на нефтеперерабатывающем заводе обсуждается путем обзора текущих материалов и серийно выпускаемых устройств.Также указана экономическая оценка этих мембран по сравнению с традиционными процессами.

1. Введение

Внедрение мембранных систем в промышленности растет из-за уникальных свойств, которые мембрана может обеспечить [1]. По сравнению с другими процессами разделения мембрана проста в установке и требует минимального контроля [2]. Кроме того, он занимает меньше места и не имеет движущихся частей; таким образом, он почти не требует обслуживания [3]. Кроме того, он работает с низким энергопотреблением и считается экологически чистой технологией, поскольку не выделяет газов и не работает с растворителями [4].Мембрану также легко масштабировать для лучшей коммерциализации [5].

По материалу мембраны делятся на металлические, неорганические и полимерные [6]. Металлические мембраны из платины или палладия имеют отличные характеристики, но стоимость драгоценных металлов сильно влияет на выбор мембраны. Неорганические мембраны являются хорошей альтернативой, они обладают лучшей химической стабильностью при более низкой стоимости изготовления [7]. Тем не менее, для работы неорганических мембран необходима высокая температура от 200 до 900 ° C [2].В настоящее время полимерные мембраны доминируют в отрасли из-за выдающейся экономичности и конкурентоспособности [8]. Мембраны могут работать при температуре окружающей среды и обладают хорошими механическими и химическими свойствами [9].

Революция полимерных мембран началась в 1960-х годах, когда Лоеб и Сурираджан разработали мембрану из ацетата целлюлозы для опреснения воды с помощью обратного осмоса [10]. Тонкая мембрана размером 0,2 мкм м поддерживалась на пористой подложке, и она была способна преобразовывать морскую воду в питьевую воду.Позже они обнаружили, что мембрана из ацетата целлюлозы может быть использована и для разделения газов [11–13]. Впоследствии Stern et al. в 1969 г. изучал диффузию различных газов, таких как гелий и азот, в полиэтиленовой мембране при высоких температурах, и это открыло возможность для дальнейших исследований в этой области [14].

Первая крупномасштабная мембрана была разработана Permea (Air Products) в 1980 году для отделения водорода. Половолоконная мембрана изготовлена из полисульфона и предназначена для отделения водорода от метана [15, 16].В 1983 году Cynara и Separex также произвели мембрану из ацетата целлюлозы, но для отделения диоксида углерода от метана [16]. Несколькими годами позже было введено производство азота из воздуха с помощью мембран [17]. В дальнейшем применение мембраны было расширено, чтобы охватить удаление сероводорода из метана, удаление летучих органических соединений (ЛОС) из воздуха, обогащение кислородом и осушение воздуха [2]. Сегодня мембрана используется на нефтеперерабатывающем заводе для очистки природного газа путем удаления из метана кислых газов, таких как сероводород и диоксид углерода [17].Он также применяется во многих процессах гидроочистки для извлечения водорода из сероводорода [18]. Регулировка отношения водорода к монооксиду углерода в синтез-газе для удовлетворения потребности в нефтехимическом сырье может быть выполнена с помощью мембран. Обогащение кислородом в печах для лучшего окисления также применяется во многих процессах [19]. Применения мембраны в нефтяной промышленности и соответствующие разделительные газы представлены в таблице 1. В этом обзоре подробно обсуждается использование этих мембран, включая материалы мембран, коммерческие системы и сравнение с традиционными методами разделения.В следующем разделе описан транспортный механизм этих мембран.


Процесс	Газ, подлежащий отделению от

Очистка природного газа	H ₂ S / CH ₄
	CO ₂ / CH ₄
	H ₂ O / CH ₄
	C ₃₊ / CH ₄

Установка гидрокрекинга	H ₂ / легкие углеводороды

Гидроочистка	H ₂ / H ₂ S

Паро-метановый риформинг	H ₂ / CO

Аммиачный завод	H ₂ / N ₂

Полиолефиновый завод	ЛОС / N ₂

Отходящие газы НПЗ	ЛОС / воздух
	H ₂ из других газов
	CH ₄ из других газов газы
	CO ₂ из других газов

2.Транспортный механизм в полимерных мембранах

Для газовых применений полимерные мембраны обычно изготавливаются из тонкого плотного слоя [17]. Для улучшения механических свойств плотный слой опирается на пористую подложку [20]. Широко принятая теория механизма переноса основана на модели диффузии раствора [21]. Эта модель состоит в основном из трех этапов: абсорбция молекул на поверхности полимера, диффузия молекул внутри полимера и десорбция молекул на стороне низкого давления [9].Движущей силой является градиент давления на мембранах, и каждое соединение имеет разную скорость абсорбции и диффузии. Характеристики мембраны можно оценить путем измерения проницаемости и селективности газов. Проницаемость является произведением коэффициентов поглощения и диффузии следующим образом: где — коэффициент сорбции, а — коэффициент диффузии. Единицей проницаемости является Баррер, равный 10 ⁻¹⁰ (см ³ / см · с · см ртутного столба). Экспериментально проницаемость может быть рассчитана на основе потока [22]: где — поток (объемный расход на единицу площади), — толщина мембраны и — перепад давления на мембране.С другой стороны, селективность () относится к коэффициенту проницаемости для двух газов: полимеры классифицируются по структуре на каучукоподобные и стекловидные. Резиновые полимеры обладают способностью возвращаться к своей первоначальной форме после растяжения, в то время как стеклообразные — нет [23]. Кроме того, каучукоподобные полимеры имеют тенденцию иметь более высокую проницаемость, но более низкую селективность, и это связано с тем, что механизм переноса регулируется скорее абсорбцией, чем диффузией [24]. И наоборот, стеклообразные мембраны имеют более высокую селективность, но низкую проницаемость, поскольку они ограничены диффузией.Это указывает на то, что существует компромисс между проницаемостью и селективностью, и трудно получить полимер, обладающий обеими характеристиками. В следующем разделе подробно обсуждается использование мембран для отделения сероводорода, извлечения диоксида углерода, очистки водорода, разделения воздуха, дегидратации газа, извлечения органических паров и сжиженного нефтяного газа.

3. Удаление сероводорода

Сероводород хорошо известен своим запахом тухлого яйца даже при низкой концентрации частей на миллиард (частей на миллиард) [28].Газ выделяется естественным путем из вулканов и может образовываться при разложении органических веществ [29]. Этот газ также содержится в природном газе и называется высокосернистым газом, если концентрация сероводорода превышает 4 ppm [30]. Поскольку газ является коррозионным и может вызвать повреждение трубопроводов, товарный газ не должен содержать более 4 частей на миллион сероводорода и 2 мол.% Диоксида углерода [31]. Сероводород также является искусственным газом, и процесс дегидросульфуризации (для удаления соединений серы из топлива) считается основным источником [32].

3.1. Current Technologies

Существует три метода удаления сероводорода: физическая / химическая абсорбция, адсорбция и мембранные методы. Химическая абсорбция путем аминовой очистки является доминирующим процессом отделения сероводорода из природного газа [33]. В процессе можно также удалить диоксид углерода, и обработанный поток может содержать менее 4 частей на миллион сероводорода. Технология основана на абсорбции сероводорода, а затем на реакции с амином по [34]: растворитель (в основном моноэтаноламин, МЭА) можно регенерировать путем повышения температуры или снижения давления.Несмотря на высокую эффективность аминовой очистки, есть некоторые недостатки, а именно: большие капиталовложения, огромная энергия, необходимая для регенерации растворителя, окисление аминов, которое может вызвать вспенивание или затопление, а также необходимость в специальных сплавах, чтобы выдерживать коррозионную активность растворителя [ 35–39].

Физическая абсорбция метанолом — еще один способ удаления сероводорода из природного газа. Этот процесс называется Rectisol (лицензирован Linde Group и Air Liquide), и он может удалять углекислый газ, карбонилсульфид и меркаптаны [40].При более низкой температуре абсорбционная способность метанола увеличивается, поэтому процесс протекает при температуре от –30 до –70 ° C [41]. Следует отметить, что метанол можно заменить другими растворителями, такими как полиэтиленгликоль (процесс Selexol) или карбонат калия, но метанол имеет лучшую абсорбционную способность и более высокую скорость регенерации [35, 37, 42, 43]. По сравнению с аминным скруббером, абсорбция метанола имеет лучшую эффективность удаления, но за счет капитальных и эксплуатационных затрат [39].

Адсорбция на углеродном молекулярном сите (CMS) — еще один метод отделения сероводорода от метана.В основе концепции лежит адсорбция сероводорода на поверхности углерода при высоком давлении [44]. Активированный уголь имеет большую площадь поверхности с высокой пористостью, а емкость может достигать 150 мг сероводорода на один грамм углерода [45]. Стадия десорбции (регенерации) может быть осуществлена путем снижения давления или повышения температуры до 288–316 ° С [46]. К сожалению, CMS не может использоваться для удаления сероводорода с высоким содержанием более 1,5 мол.% Из-за более низкой адсорбционной способности по сравнению с аминным скруббером [47].Кроме того, углерод обладает низкими механическими свойствами, что делает его нестабильным при высоком содержании сероводорода [48].

Мембранная технология может предоставить альтернативное решение для удаления сероводорода. В отличие от очистки амином или абсорбции метанола, мембрана не требует растворителя для работы, и это сокращает расходы на покупку и утилизацию растворителя. Мембрана также имеет преимущество перед CMS, поскольку она может работать с сырьем, содержащим до 16 мол.% Сероводорода [31].В следующем разделе рассматриваются характеристики различных мембранных материалов для удаления сероводорода из природного газа.

3.2. Материалы мембраны

Ацетат целлюлозы широко используется для удаления сероводорода из природного газа [49]. Этот материал извлекается из древесной массы и имеет проницаемость для сероводорода 2,13 по Барреру с селективностью по сероводороду к метану () 19,4 [50]. Материал был испытан с природным газом, содержащим тяжелые углеводороды, и неожиданно резко упала селективность из-за проникновения в центры сорбции [50, 51].

Полидиметилсилоксан (ПДМС) дает превосходную проницаемость для сероводорода 2750 по Барреру, и эта высокая проницаемость связана с каучукообразной структурой, но за счет селективности 0,98 [17]. Для увеличения прочности мембраны в жестких условиях сероводорода была введена сшивка [52]. Это помогает снизить подвижность полимерной цепи, и это увеличивает температуру стеклования. В результате повышается устойчивость к пластификации и старению [17].Кроме того, сшивание обычно влияет на сегментарную подвижность полимера, заставляя процесс диффузии больше зависеть от размера и формы разделяемой молекулы, что улучшает селективность, но снижает проницаемость [53]. В 1997 году Чаттерджи и др. разработали сополимер, состоящий из эфира, уретана и мочевины, и он был получен методом двухстадийной поликонденсации. На первой стадии метилен-бис- (4-фенилизоцианат) (MDI) добавляют к полиэтиленгликолю (PEG) с использованием диметилсульфоксида (DMSO) в качестве растворителя.На втором этапе к раствору добавляли удлинитель цепи (1,2-диаминоэтан) с образованием поли (эфир-уретан-мочевины) (PUU) [50]. В отличие от мембран из одинарного полимера, PUU состоит из двух сегментов: мягкого и жесткого. Твердый сегмент имеет стеклообразное состояние и действует как наполнитель, тогда как мягкий сегмент является эластичным, что придает мембране эластичность и гибкость [54]. PUU был испытан на отделение сероводорода от метана, проницаемость составила 199 баррера с выдающейся селективностью 74 [55].

Pebax — еще один сополимер полиэфира и полиамида.Термин «Пебакс» означает полиэфир-блок-амид и был произведен компанией Arkema [56]. Существует много марок Pebax, и каждая из них зависит от концентрации полиэфира и полиамида. Например, популярный Pebax 1074 состоит из 73 мас.% Полиэфира и 27 мас.% Полиамида [57]. Проницаемость этого материала по сероводороду достигла 888 Barrer при селективности 21 [50]. Проницаемость и селективность различных мембранных материалов приведены в таблице 2. Выбор материала сильно зависит от состава подаваемого газа и от того, является ли проницаемость или селективность первоочередной задачей.


Материал	(Barrer)		T (° C)	P (бар)	Ref.

Полиамид (Торлон)	0,2	14,8	35	4,5	[58]
Ацетат целлюлозы	2,1	19,4	35	10	[50]
Полиамид (6F-PAI-2)	2.7	12	35	4,4	[59]
Полиамид (6F-PAI-3)	4,6	11	35	4,4	[59]
Полиамид ( 6F-PAI-1)	6,4	8,5	35	4,4	[59]
Полиэфир-блок-амид (Pebax 6333)	37,8	20	35	10	[50]
Полиэфир-уретанмочевина (PUU4)	199	74	35	10	[50]
Полиэфир-уретанмочевина (PUU1)	239	21	35	10	[50]
Полиэфир-блок-амид (Пебакс 1657)	248	50.6	35	10	[50]
Полиэфир-уретанмочевина (PUU3)	271	58	35	10	[50]
Поливинилтриметилсилан (PVTMS)	350	1,59	35		[60]
Полиэфир-уретан-мочевина (PUU2)	613	19	35	10	[50]
Полиэфир- блок-амид (Pebax 3533)	888	21	35	10	[50]
Диметилсиликоновый каучук	1000	10.5	25	1	[61]
Полидиметилсилоксан (ПДМС)	2750	0,98	25	3	[62]

3,3 . Примеры из практики и экономическая оценка

Membrane Technology and Research (MTR) — одна из компаний по производству газоразделительных мембран. SourSep (от MTR) — это мембранная система для преобразования высокосернистого газа в чистый газ путем удаления сероводорода, и ожидается, что она будет основана на Pebax.Блок был установлен в нефтяной скважине в отдаленном районе для обработки устьевого газа, чтобы его можно было использовать в качестве топлива [26]. Действительно, система снизила содержание сероводорода с 3400 частей на миллион до менее чем 100 частей на миллион. Давление подачи составляло 51 бар, а объемный расход — 2001 Нм ³ / ч. По сравнению с аминовым скруббером мембранная система обеспечивает более низкие капитальные и эксплуатационные затраты. Капитальные затраты покрывают материал мембраны, раму, теплообменник и вакуумный насос, в то время как эксплуатационные расходы относятся к энергии, используемой компрессорами и насосами [17].FuelSep — еще одна система, разработанная MTR и предназначенная для обеспечения качества топливного газа путем удаления сероводорода и других примесей, таких как диоксид углерода, азот и тяжелые углеводороды [2].

Universal Oil Products (UOP) Мембрана Separex на основе ацетата целлюлозы предназначена для очистки газов, содержащих сероводород до 20 мол.% [63]. Система была коммерциализирована почти 30 лет. Система была установлена в прибрежном газовом резервуаре, содержащем 15 мол.% Сероводорода.Объем подачи составлял 588 586 Нм ³ / ч газа при 92 бар. Мембрана была способна снизить содержание сероводорода в очищаемом газе до 70 частей на миллион.

Bhide и Stern провели экономическое исследование очистки природного газа с использованием мембран и аминовой очистки [64]. Мембраны изготовлены на основе ацетата целлюлозы, содержание сероводорода варьируется от 0,1 до 1 мол.%. Сырье также содержало от 5 до 40 мол.% Диоксида углерода. Расход подаваемого материала составлял 41 201 Нм ³ / ч при 54 бар.Стоимость обработки (определяемая как капитальные и эксплуатационные затраты по отношению к производственному объему) была рассчитана таким образом, чтобы получить менее 4 частей на миллион сероводорода и 2 мол.% Диоксида углерода. Было обнаружено, что стоимость обработки в мембранной системе является функцией концентрации сероводорода и диоксида углерода; чем больше содержание, тем выше стоимость, но при очистке амином стоимость обработки зависела только от содержания диоксида углерода. Для потока, содержащего 1 мол.% Сероводорода и 30 мол.% Диоксида углерода, стоимость обработки мембранной системы составила 4.87 × 10 ⁻⁷ $ / (Нм ³ / ч) по сравнению с 6,34 × 10 ⁻⁷ $ / (Нм ³ / час) для абсорбции амина. Таким образом, использование мембраны привело к снижению стоимости обработки на 23%. Однако, если сырье было изменено на 21 мол.% Диоксида углерода и 5000 ч. / Млн сероводорода, стоимость обработки обеих систем составила бы 4,87 × 10 ^-7 $ / (^{Нм 3} / ч). Аминная очистка показала более низкую стоимость обработки — 1,99 × 10 ^-7 $ / (м ³ / ч), если сырье содержало 5% диоксида углерода и 1000 ч / млн сероводорода, в то время как мембрана дает 3.54 × 10 ⁻⁷ $ / (Нм ³ / ч).

4. Улавливание углекислого газа

Атмосфера раньше состояла из 315 частей на миллион углекислого газа (показания 1955 года), но из-за транспортной и промышленной деятельности содержание увеличилось до 390 частей на миллион, вызывая глобальное потепление и повышение температуры климата [65 ]. На нефтяную промышленность приходится 8% выбросов углекислого газа, и для уменьшения воздействия необходим улавливание углерода из дымовых газов [66].

На нефтеперерабатывающем заводе отделение диоксида углерода требуется в следующих процессах: очистка природного газа, производство синтез-газа (водорода и монооксида углерода) и сжигание.Сегодня в скважины закачивается поток двуокиси углерода под высоким давлением для увеличения нефтеотдачи, и это приводит к добыче природного газа с высоким содержанием двуокиси углерода [67]. Удаление этого углекислого газа необходимо, поскольку газ вызывает коррозию и может повредить трубопроводы [68]. Максимальное содержание углекислого газа в товарном природном газе не должно превышать 2 мол.% [31]. Кроме того, дымовые газы большинства процессов горения (печей) содержат углекислый газ и азот. Улавливание углекислого газа обязательно перед выбросом этого газа в атмосферу [69].

4.1. Current Technologies

Большинство методов удаления сероводорода работают также и для углекислого газа, поскольку оба газа полярны. Преобладающим методом удаления диоксида углерода из природного газа по-прежнему является аминовая очистка [34]. Процесс может удалять большие количества диоксида углерода, а конечный поток может содержать всего 50 частей на миллион диоксида углерода [39]. Для отделения диоксида углерода возможно физическое поглощение водой, полиэтиленгликолем, метанолом и карбонатом калия.При абсорбции воды газ поступает в насадочную колонну, где диоксид углерода растворяется в воде, а концентрированный поток отделяется воздухом с образованием обратно диоксида углерода, а вода рециркулирует. Этот процесс рентабелен, потому что вода легко доступна; однако рециркулирующая вода может вызвать засорение; поэтому необходимы специальные трубопроводы [70]. С другой стороны, полиэтиленгликоль (ПЭГ) имеет лучшую селективность по сравнению с водой и считается некоррозионным растворителем [43]. Недостатком использования ПЭГ является низкая скорость регенерации [43].

Горячий карбонат калия эффективен для удаления большого количества диоксида углерода. В процессе также можно удалить небольшое количество сероводорода. Механизм основан на реакции диоксида углерода с раствором карбоната калия [35]:

Обогащенный диоксидом углерода поток поступает в абсорбер, где он течет противотоком с горячим раствором карбоната калия при 110 ° C [71] . Затем раствор отправляется в испарительный барабан, где будет удалена большая часть кислого газа за счет снижения давления.Чтобы регенерировать растворитель, его отправляют в отпарную колонну, работающую при 120 ° C и атмосферном давлении. К сожалению, карбонат калия имеет более низкие сорбционные свойства по сравнению с амином и обладает высокой коррозионной активностью [37, 42].

Метанол также может использоваться для физического поглощения диоксида углерода, и он имеет самую высокую селективность по сравнению с другими растворителями [39]. Растворитель можно регенерировать, уменьшив давление или повысив температуру [40]. Конечный поток может иметь очень низкое количество диоксида углерода — 10 частей на миллион, что более эффективно, чем очистка амином.Единственный недостаток этого процесса — большие капитальные вложения [39].

Адсорбция при переменном давлении (PSA) — еще один метод отделения диоксида углерода. В отличие от предыдущих методов, PSA не требует растворителя. Газ проходит под высоким давлением через слой активированного угля (также известный как углеродное молекулярное сито), и из-за разницы полярностей происходит адсорбция диоксида углерода [72]. Слой можно регенерировать, снизив давление до вакуума. Этот метод обладает отличными характеристиками разделения, и газ может иметь чистоту метана более 90%, и ожидается, что он будет работать в течение трех лет [73].Другими материалами PSA являются цеолит и оксид алюминия. Недостатками этой системы являются большие затраты энергии на цикл давления и низкая адсорбционная способность по сравнению с очисткой амином [74].

Криогенная перегонка при очень низкой температуре -84 ° C эффективна для удаления диоксида углерода. Из-за низкой тройной точки диоксида углерода -57 ° C при атмосферном давлении диоксид углерода не будет иметь жидкого состояния и будет непосредственно затвердевать [75]. Следовательно, перегонка должна происходить при давлении выше 5 бар, чтобы преодолеть ограничение тройной точки; в противном случае углекислый газ вызовет закупорку.Эта технология используется для сжижения и производства высококачественных потоков диоксида углерода. Чтобы процесс был экономичным, сырье должно содержать от 50 до 70% диоксида углерода, и это связано с высокими капитальными и эксплуатационными затратами на криогенную перегонку [73]. К сожалению, большая часть потоков нефтеперерабатывающих заводов не имеет такой концентрации диоксида углерода [72].

По сравнению с вышеупомянутым, мембраны обладают уникальной особенностью, так как они могут удалять углекислый газ вместе с сероводородом и водой за одну стадию [76, 77].В дополнение к низкой рабочей энергии мембрана имеет длительный срок службы и может работать непрерывно не менее 5 лет [78]. Однако на срок службы сильно повлияет присутствие в сырье твердых частиц; поэтому необходима предварительная обработка. В таблице 3 показаны преимущества и недостатки различных методов улавливания диоксида углерода.


Технология	Преимущества	Недостатки

Химическая и физическая абсорбция	(i) Нет необходимости в предварительной обработке. (ii) Может обрабатывать более широкий диапазон CO ₂. (iii) Высокая эффективность удаления.	(i) Высокие капитальные и эксплуатационные затраты. (ii) Регенерация растворителя.

PSA	(i) Не содержит растворителя. (ii) Лучшая устойчивость к примесям в корме.	(i) Низкая производительность по твердым газам. (ii) Низкая скорость регенерации. (iii) Цикл давления требует больших затрат энергии.

Криогенная дистилляция	(i) Достигает улавливания> 99% CO ₂. (ii) Производит сжиженный CO ₂ для облегчения хранения.	(i) Экономично, только если корм содержит 50–70% CO. ₂. (ii) Требуется более высокое давление, чтобы избежать сублимации CO ₂.

Мембраны	(i) Требуется минимальный контроль. (ii) Может удалять H ₂ S и H ₂ O. (iii) Длительный срок службы (> 5 лет).	(i) Высокие капитальные затраты. (ii) Требуется предварительная обработка для удаления твердых частиц и некоторых ингибиторов.

4.2. Материалы мембраны

Удаление диоксида углерода началось, когда Робб в 1968 году изучал диффузию газов в мембране PDMS [61]. Работа была расширена в 1989 г., когда Штерн определил коэффициент проницаемости газов при более высоких температурах [17]. Мембраны, проницаемые для CO ₂, аналогичны мембранам, проникающим через сероводород, но проницаемость отличается из-за разницы в коэффициентах сорбции и диффузии между диоксидом углерода и сероводородом.Самыми современными материалами для отделения диоксида углерода являются ацетат целлюлозы, полиамид, полиимид и Pebax. Как показано в Таблице 4, ацетат целлюлозы имеет самую низкую проницаемость 2,4 Баррера, но все же селективность диоксида углерода по метану () достигала 25 [25, 50]. К сожалению, присутствие тяжелых углеводородов в сырье привело к значительному снижению селективности; поэтому ацетат целлюлозы непригоден для разделения топливного газа [50]. С другой стороны, полиимиды демонстрируют лучшую термическую и химическую стабильность по сравнению с ацетатом целлюлозы [2].Эти полимеры получают из двухосновной кислоты с диамином в промежуточной аминовой кислоте [79]. Matrimid 5218 представляет собой полиимид, содержащий фенилиндановую группу, и он дает проницаемость для диоксида углерода 8,5 Баррера [1, 80]. Этот полимер показывает выдающуюся селективность 28 и 36,7 по диоксиду углерода по отношению к метану () и диоксиду углерода по отношению к азоту () соответственно [81, 82]. Проницаемость полиимида для диоксида углерода может быть дополнительно улучшена путем введения фторида. Фторированные полиимиды получают с использованием 2,2-бис (3,4-дикарбоксифенил) гексафторпропандиангидрида (6FDA), а проницаемость может быть увеличена до 456 по Барреру [83, 84].Сополимеры, такие как PUU и Pebax, также демонстрируют высокую проницаемость, равную 145 и 212 Барреру соответственно [85, 86]. Каучукоподобный полимер PDMS имеет отличную проницаемость 4000 по Барреру, но самую низкую селективность по диоксиду углерода 2,6, как указано в таблице 4.


Материал	(Баррер)			T (° C)	P (бар)	Арт.

Ацетат целлюлозы	2.4	22,1	20–25	35	10	[25, 50]
Полиамид (нейлон 11)	3,1	8,4	14,8	70	4–10	[87]
Полиимид (Матримид 5218)	5,5	28	36,7	30–35	2-3	[81, 82]
Полисульфон (PSF)	5,6	22,4	22.4	35	10	[88]
Поликарбонат	6,5	22,4	24,1	35	10	[89]
Полиимид (6FDA-TBAPB)	42	25,7	21,5	30	3	[90]
Поли (2,6-диметилфениленоксид) (PPO)	61	14,2	14,9	35	—	[91]
Полиэтиленгликоль (ПЭГ)	66	15.7	41,2	35	6	[86]
Полиэфир-уретанмочевина (PUU)	145	7,8	29,6	25	10	[85]
Полиэфир-блок-амид (Pebax 2533)	212	7,2	33	35	6	[86]
Диметилсиликоновый каучук	325	3,4	11,6	25	1	[61]
Полиимид (6FDA-дюрен)	456	16	12.8	35	10	[83]
Политетрафторэтилен (Teflon AF 1600)	520	6,5	4,7	25	3,5	[25]
Полидиметилсилоксан (ПДМС)	4000	2,6	6,6	35	1–15	[92]

4.3. Коммерческие установки и экономическая оценка

Самая большая установка для удаления CO ₂ производится Cynara (NATCO Group) для очистки природного газа в прибрежной зоне Таиланда.Мембрана из полых волокон основана на триацетате целлюлозы и способна обрабатывать 830 000 Нм ³ / ч [25]. Другая система была установлена для очистки 120 000 нм ³ / ч газа, и она снизила содержание углекислого газа с 80% до менее 10% [77, 93].

Мембрана Polaris (производства MTR) была установлена после установки риформинга метана и успешно увеличила концентрацию углекислого газа с 20 мол.% В остаточном газе до более чем 90 мол.% [26]. Затем поток использовался для закачки в скважину для увеличения нефтеотдачи.Мембрана Polaris также может обрабатывать дымовые газы с превосходной селективностью () 50 [94].

Мембраны UOP на основе ацетата целлюлозы были установлены в Пакистане в 1995 году. Система работала непрерывно в течение 12 лет, чтобы снизить концентрацию диоксида углерода с 6,5 до 2 мол.% [63]. Система была разработана для обработки 311 950 нм ³ газа в час при давлении 58 бар.

UBE, с другой стороны, разработала прочную мембрану для лучшей стабильности при загрязнении корма. Система основана на полиимидной мембране и может работать без потери производительности в присутствии 3 мол.% Сероводорода, полной водонасыщенности и тяжелых углеводородов C ₅₊ [95].

Экономическое исследование было проведено Peters et al. сравнить мембранную систему с аминной очисткой для очистки природного газа [96]. Исходный газ содержал 9,5 мол.% CO ₂, 20 частей на миллион H ₂ S, 10 частей на миллион H ₂ O и 72,4 мол.% CH ₄, а остальное — для C ₂ — C ₆. Рабочие условия составляли 60 ° C и 90 бар. Результаты показывают, что обе технологии достигли спецификации товарного газа 4 ppm H ₂ S и 2 мол.% CO ₂; однако газ, обработанный амином, имеет лучшую чистоту диоксида углерода по сравнению с мембраной, но это было сделано за счет капитальных вложений.Был сделан вывод, что мембранная технология по-прежнему является лучшим выбором из-за экологических проблем, связанных с утилизацией растворителей.

Другая экономическая оценка была проведена He et al., И она подтвердила, что мембрана может заменить аминовую очистку при очистке природного газа, содержащего 10 мол.% Диоксида углерода и ниже [97]. Стоимость переработки природного газа с помощью мембранной системы составила 0,00573 $ / нм ³, что на 10,4% меньше, чем при аминовой очистке.

5. Извлечение водорода

Водород является ключевым элементом для многих процессов на нефтеперерабатывающем заводе, таких как гидрокрекинг и гидроочистка.В гидрокрекинге водород используется для превращения крупных углеводородов в более мелкие в присутствии катализатора, а при гидроочистке водород используется для удаления соединений серы из топлива в виде сероводорода [98]. Кроме того, водород является сырьем для многих отраслей промышленности, таких как синтез аммиака и производство метанола [99].

Водород производится на нефтеперерабатывающем заводе путем парового риформинга метана (SMR), при котором метан реагирует с водой с образованием водорода и окиси углерода. Полученный газ называется синтез-газом, и выход водорода может быть дополнительно увеличен за счет реакции монооксида углерода с водой с образованием водорода и диоксида углерода [100].

В нефтяной промышленности отделение водорода может применяться в следующих процессах: для извлечения некоторого количества водорода при производстве природного газа, для регулирования соотношения водорода и монооксида углерода (H ₂ / CO) в синтез-газе, для рециркуляции части водорода из остаточных газов гидрокрекинга и гидроочистки, для отделения водорода от азота на аммиачной установке и для очистки водорода, чтобы его можно было использовать в качестве сырья для других отраслей [102–104]. Содержание водорода в отходящих газах НПЗ приведено в таблице 5.


Процесс	Содержание водорода (об.%)

Каталитический риформинг	40–85
Термическое гидродеалкилирование	50–75
Гидрокрекинг	40–60
Гидроочистка	25–35
Каталитический крекинг	10–30

5.1. Современные технологии

В основном, существует три метода отделения водорода от газовых смесей: криогенная дистилляция, PSA и мембранная система. Выбор технологии зависит от состава сырья, чистоты продукта, скорости потока продукта, надежности, диапазона изменения и, что не менее важно, капитальных и эксплуатационных затрат. Сравнение между тремя технологиями приведено в таблице 6. Как указано, мембрана имеет лучшую способность обрабатывать более широкий диапазон водорода от 30 до 90 мол.%. PSA является первым продуктом с чистотой более 99 мол.%, А криогенная дистилляция подходит для обработки больших объемов 10 000 Нм ³ / ч и выше.Кроме того, мембрана обеспечивает максимальную надежность в случае неожиданного отключения. Это связано с тем, что мембрана не имеет механических частей, тогда как криогенная перегонка имеет самую низкую надежность. Понижение скорости относится к небольшому изменению рабочего состояния, и мембранная система оказалась наиболее стабильной. Например, изменение давления подачи может снизить чистоту продукта в мембранной системе на 10%, в то время как PSA и криогенный могут быть затронуты на 30 и 50% соответственно.


Категория	Криогенная перегонка	PSA	Мембрана

Состав сырья (H ₂ мол.%)	30–75	75 –90	30–90
Чистота продукта (H ₂ мол.%)	90–98	> 99	90–98
Объем продукта (Нм ³ / ч)	> 10,000	1000–10,000	<30,000
Надежность (%)	Плохо	95	100
Диапазон изменения (%)	10	30	30–50

5.2. Мембранные материалы

Первое применение газоразделительных мембран было для удаления водорода. Он был разработан в 1970-х годах компанией Monsanto (Air Products) для извлечения водорода из продувочного газа на заводе по производству аммиака [104–106]. Мембрана со спиральной намоткой была основана на полисульфоне и имеет проницаемость 17 Баррера. Затем Separex представила мембраны из ацетата целлюлозы, и они показали лучшую проницаемость и стабильность; поэтому они использовались для удаления водорода из природного газа [107].Проницаемость была значительно улучшена с 14 до 24 по Барреру, когда вместо полисульфона использовали ацетат целлюлозы. Для регулирования отношения H ₂ / CO в синтез-газе полиимид (изготовленный UBE) дал лучшую проницаемость 50 Barrer с превосходной селективностью H ₂ / CH ₄ (125), H ₂ / CO ( 50) и H ₂ / N ₂ (83) [1]. Хотя PDMS обеспечивает максимальную проницаемость для водорода 1500 по Барреру, он имеет низкую селективность H ₂ / CH ₄, равную единице, что делает его непригодным для отделения водорода от природного газа.Кроме того, сообщается, что производительность мембраны PDMS значительно снижается, если в сырье присутствует монооксид углерода [108]. Таблица 7 показывает проницаемость для водорода и селективность различных мембранных материалов.


Материал	(Barrer)				T (° C)	P (бар)	Ref.

Полиимид (Матримид 5218)	2.5	7	11	17	30	2	[81, 109]
Полисульфон	14	56	40–56	56	35	—	[1, 110]
Полиэтилен	17	2,2	—	4,1	30	2	[111]
Полистирол	24	30	—	40	30	2	[111]
Ацетат целлюлозы	24	67	30–40	73	25	—	[1]
Полиэфиримид	26	51	39	71	23	0.3–0,8	[112]
Полиимид (на основе BPDA)	50	125	50	83	60	—	[1]
Диметилсиликоновый каучук	65	0,8	0,7	2,2	25	1	[61]
Поли (2,6-диметилфениленоксид) (PPO)	80	30	—	31	22	—	[113]
Полидиметилсилоксан (ПДМС)	1500	1	—	2.5	35	1–15	[92]

5.3. Коммерческие единицы и экономическая оценка

Ведущими мировыми компаниями, производящими водородопроницаемые мембраны, являются Air Products, MTR, UOP, GENERON, Praxair и UBE. Мембрана PRISM (на основе полисульфона, разработанная Air Products) способна восстанавливать от 90 до 98 мол.% Водорода из продувочного газа на установке аммиака [106]. Мембрана может также модернизировать поток отходящего газа установки гидрокрекинга, содержащий 20–30 мол.% Водорода, до 70–90 мол.% За одну стадию или до 95 мол.% За две стадии [114].Ожидается, что система будет работать без перебоев в течение 7 лет.

Мембрана VaporSep производства MTR может извлекать водород из отходящих газов нефтеперерабатывающих заводов. Систему также можно использовать для регулировки соотношения H ₂ / CO в синтез-газе в соответствии с потребностями в сырье для различных отраслей промышленности. Система может выдерживать давление подачи до 170 бар с различными концентрациями водорода 30–95 мол.% С максимальным объемом 235 434 Нм ³ / ч. По оценкам, чистота пермеата по водороду составляет 90–99 мол.% [26].Система была установлена на корейском нефтеперерабатывающем заводе для извлечения водорода из отходящего газа установки гидрокрекинга, и установка повысила экономичность процесса и окупилась всего за один месяц эксплуатации.

UOP PolySep — еще одна мембрана для производства водорода, которая может обрабатывать отходящие газы нефтепереработки. Мембрана работает при температурах от 60 до 82 ° C и давлении подачи от 14 до 170 бар. По сравнению с VaporSep, PolySep может обрабатывать больший объем 412 010 Нм ³ / ч. Давление пермеата составляет от 4 до 84 бар при извлечении водорода 70–98% [63].

Извлечение водорода считается экономичным, если отходящий газ содержит 50 мол.% Водорода или более [106]. В противном случае получение водорода методом SMR будет лучшим выбором, чем разделение. Mivechian и Pakizeh провели исследование для оценки возможности использования мембранной системы для отделения водорода от отходящего газа нефтепереработки, содержащего 72 мол.% Водорода, с помощью легких углеводородов (C ₁ –C ₆). Мембрана была основана на полиимиде, и она показала лучшее восстановление на 95% по сравнению с 79% при использовании PSA.Мембрана также обеспечивает чистоту водорода 98,3 мол.%, Что близко к PSA 99,4 мол.%. Капитальные затраты были почти одинаковыми как для мембранной системы, так и для PSA [103].

6. Разделение воздуха

Воздух содержит 20,9 мол.% Кислорода и 78,1 мол.% Азота, а остальное предназначено для других газов, таких как аргон и диоксид углерода. Увеличение содержания кислорода (> 21 мол.%) В сырье может улучшить процесс окисления из-за более высокой температуры пламени. Это повышение температуры напрямую связано со снижением содержания азота в сырье [19].Идея использования обогащенного кислорода для процесса Клауса была инициирована в 1970-х годах, а затем полностью коммерциализирована в 1985 году на нефтеперерабатывающем заводе в Лейк-Чарльз (США) компаниями Goar Allison и Air Products [31]. После гидроочистки газ, обогащенный серой, направляют в процесс Клауса для извлечения сероводорода в виде твердой серы. Концепция процесса Клауса основана на окислении сероводорода до серы и воды: поскольку для окисления сероводорода используется воздух, присутствие азота снижает температуру пламени, что также может привести к образованию солей аммиака.Эти соли вызывают падение давления в системе. Использование обогащенного кислорода вместо воздуха может значительно улучшить способность удаления серы и предотвратить образование солей. Например, использование 28 мол.% Кислорода может увеличить емкость по сере до 30% [115]. Кроме того, использование 45% кислорода почти вдвое увеличивает объем серы.

Обогащение кислородом также может быть полезным для установки каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем (FCC). Эта установка используется для разложения крупных углеводородов (обычно вакуумного газойля) на полезные продукты, такие как бензин и дизельное топливо.Сырье сначала нагревается до 315–427 ° C, а затем поступает в реактор, где контактирует с катализатором [99]. Затем катализатор термически регенерируется (для удаления кокса) путем сжигания его на воздухе. Однако исследования показывают, что при использовании 27 мол.% Кислорода способность регенерировать катализатор увеличивается на 10-15%. Кроме того, использование обогащенного кислорода в печах может уменьшить количество соединений азота (NO _x), что снизит выбросы [116].

6.1. Current Technologies

Идея использования обогащенного кислорода в печах практиковалась с 1930-х годов для производства чугуна методом криогенной дистилляции [19].Процесс дает сверхчистый кислород (> 99,9 мол.%) Путем сжатия воздуха и последующего охлаждения его до очень низкой температуры ниже -187 ° C с использованием холодильного цикла для сжижения воздуха. После этого его отправляют в дистилляционную колонну, где кислород уходит в виде жидкости, а азот в виде газа из-за разницы температур кипения [117].

PSA с помощью цеолита может производить обогащенный кислород в диапазоне от 25 до 50 мол.% Кислорода [72]. Фактически, и кислород, и азот будут адсорбироваться на цеолите, но азот имеет более высокую скорость адсорбции; таким образом, газ, проходящий через цеолит, будет иметь более высокое содержание кислорода.К сожалению, из-за низкой скорости адсорбции 0,02–0,08 моль кислорода на один моль сорбента процесс не получил широкого распространения [118].

Полимерная мембрана — альтернативная технология разделения воздуха. Технология имеет преимущество перед криогенной дистилляцией, так как не требует низких температур. Кроме того, мембрана не требует такой же стадии регенерации, как PSA. Стоит отметить, что керамические мембраны из ионно-электронных проводящих материалов способны производить кислород со 100% чистотой [119].Механизм основан на кислородных вакансиях, которые создаются при температуре 800 ° C и выше [120]. К сожалению, эта технология еще не коммерциализирована из-за многих проблем, связанных с герметизацией и нестабильностью из-за наличия примесей в сырье, что делает полимерную мембрану твердым выбором на данный момент [121–123].

6.2. Мембранные материалы

Использование полимерных мембран для обогащения кислородом началось в 1980-х годах и показало многообещающие результаты по сравнению с криогенной дистилляцией и PSA [124].Выбор материала мембраны зависит от селективности по азоту (). Утверждается, что для того, чтобы мембрана могла конкурировать с другими технологиями, необходима селективность не менее 4 [125]. Список материалов, отвечающих этим критериям, включает ацетат целлюлозы, полисульфон, полиамид, полиимид, полиэфиримид и поли (4-метил-1-пентен) (TPX) [1, 82, 91, 126, 127]. Как показано в Таблице 8, полиэфиримид показывает наивысшую селективность 8,2, но самую низкую проницаемость для кислорода 0,41 Баррера. Полисульфон (PSF) имеет лучшую проницаемость, равную 1.5 Barrer с очень хорошей селективностью 5,8 и используется при изготовлении многих коммерческих устройств [128]. Поли (4-метил-1-пентен) (TPX) также используется в коммерческих целях и имеет проницаемость 30 по Барреру и хорошую селективность 4 [128].


Материал	(Barrer)	(Barrer)		T (° C)	P (бар)	Ref.

Полиэфиримид	0.4	0,05	8,2	35	—	[91]
Полисульфон (PSF)	1,5	0,26	5,8	—	2	[126]
Поликарбонат	1,5	0,26	5,8	35	—	[91]
Ацетат целлюлозы	1,6	0,33	4,8	25	—	[1]
Полистирол	1.7	0,8	2,1	30	2	[111]
Полиимид (Матримид 5218)	2,1	0,32	6,6	35	2	[82]
Поливинилацетат (ПВС)	2,3	1,3	1,8	30	2	[111]
Полиамид	3,1	0,46	6,7	30	3	[127 ]
Полиимид (на основе 6FDA)	10.1	2	5	30	3	[90]
Полифениленоксид (PPO)	16,8	3,8	4,4	—	—	[1]
Натуральный каучук	17,7	6,12	3	25	—	[133]
Поли (4-метил-1-пентен) (TPX)	30	7,1	4,2	—	—	[1]
Диметилсиликоновый каучук	60	28	2.1	25	1	[61]
Полидиметилсилоксан (ПДМС)	1000	600	1,7	35	1–15	[92]
Poly (1- триметилсилил-1-пропин) (ПТМСП)	7600	5400	1,4	—	—	[1]

6.3. Коммерческие единицы и экономическая оценка

UOP разработала мембрану под названием SPIRAGAS, которая производит поток, содержащий 30 мол.% Кислорода из воздуха [128].Мембрана основана на пористом полисульфоне, покрытом силиконом, и имеет модуль спиральной намотки. Он работает при 21 ° C, а расход продукта может достигать 10,6 Нм ³ / ч при давлении подачи от 1 до 1,4 бар. GENERON, с другой стороны, изготовил мембрану на основе TPX, которая дает более высокое содержание кислорода до 35 мол.% [129].

Более того, мембрана AVIR (производства A / G Technology Corporation) может производить от 37 до 60 мол.% Воздуха, обогащенного кислородом [130]. Следует отметить, что мембраны в таблице 8 также производят обогащенный азотом поток в ретентате.Например, половолоконная мембрана PRISM (на основе PDMS производства Air Products) производит не только обогащенный кислород, но и азот чистотой 95–99 мол.%. Мембрана работает при давлении подачи от 5,5 до 10 бар с объемным расходом до 708 Нм ³ / ч [131].

Проведен экономический анализ производства 20 тонн обогащенного кислорода чистотой 35 мол.% С использованием различных технологий [132]. Сравнение было основано на потребляемой мощности, капитальных и эксплуатационных расходах, данные приведены в таблице 9.Как и ожидалось, мембрана занимает первое место по потребляемой мощности и может сэкономить до 49% и 38% энергии по сравнению с криогенной дистилляцией и PSA, соответственно. Мембрана также имеет самые низкие капитальные затраты от 16000 до 27000 долларов на тонну кислорода по сравнению с криогенной дистилляцией и PSA. Более того, мембрана по-прежнему имеет самые низкие эксплуатационные расходы — 23 доллара за тонну O ₂, тогда как для криогенной перегонки требуется 39 долларов за тонну O ₂, что почти вдвое больше.


Технология	Потребляемая мощность (кВтч / тонна O ₂)	Капитальные затраты ($ / тонна O ₂)	Эксплуатационные расходы ($ / тонна O ₂)

Криогенная дистилляция	350	> 70,000	39
Адсорбция при переменном давлении (PSA)	285	25,000–70,000	26
Мембрана	177	16,000–27,000	23

7.Осушка газа

Одной из проблем транспортировки природного газа является образование твердых гидратов. Эти твердые вещества образуются из-за присутствия воды и углеводородов при высоком давлении и низкой температуре [134]. Примером является гидрат метана с химической формулой CH ₄ n  H ₂ O, где — число гидратации. Этот параметр используется для определения гидратов в хранилищах метана и запасов природного газа [135]. Чтобы предотвратить образование гидратов, содержание воды в природном газе не должно превышать 104 мг на кубический метр ³ природного газа [136].

7.1. Current Technologies

Физическая абсорбция триэтиленгликолем может использоваться для осушки природного газа. Однако летучие органические соединения (ЛОС) будут образовываться во время регенерации растворителя [137]. Удаление воды с помощью силикагеля или активированного оксида алюминия — это еще один метод, при котором влажный газ попадает в слой адсорбента, и вода адсорбируется [138]. Слой просто регенерируется путем нагревания, и процесс адсорбции более эффективен по сравнению с этиленгликолем.

Молекулярное сито на цеолитах широко используется для удаления воды из природного газа.По сравнению с другими осушителями цеолит (3A) может обрабатывать потоки с более широким диапазоном относительной влажности [139]. Кроме того, цеолит имеет лучшую химическую стабильность и способен адсорбировать сероводород и диоксид углерода, что делает его хорошим выбором для очистки высокосернистого газа [140]. Кроме того, цеолит показывает самую высокую адсорбционную способность 20 г цеолита H ₂ O / г для потоков с относительной влажностью 10% при 25 ° C [141]. Со временем цеолит насыщается водой, и слой можно регенерировать путем термической регенерации (нагрев до 200–300 ° C) или снижения давления до вакуума [142].Недостатком цеолита является более высокая потребность в энергии для регенерации, которая на 16% больше по сравнению с кремнеземом и глиноземом [141].

Полимерная мембрана не только удаляет воду, но также разделяет сероводород, диоксид углерода и тяжелые углеводороды за один этап [63]. Ожидается, что мембрана будет работать без перебоев в течение многих лет. Однако может потребоваться предварительная обработка для удаления твердых частиц из подаваемого газа. К сожалению, эта технология не подходит для очистки больших объемов природного газа из-за экономических проблем [141].В таблице 10 показаны преимущества и недостатки каждого процесса удаления воды из природного газа.


Технология	Преимущества	Недостатки

Поглощение гликоля	(i) Непрерывный процесс. (ii) Более низкий перепад давления по сравнению с твердыми осушителями. (iii) Лучшая химическая стабильность.	(i) Трудно достичь точки росы ниже −32 ° C. (ii) Вредные летучие органические соединения образуются при регенерации растворителя.

Осушитель глинозема	(i) Способность адсорбировать тяжелые углеводороды. (ii) Производительность практически не зависит от рабочих условий подачи.	(i) Большое падение давления. (ii) Требуется регенерация.

Молекулярное просеивание цеолита	(i) Способность достигать точки росы от −101 до 149 ° C. (ii) Стабильно в условиях высокосернистого газа.	(i) Для регенерации требуется больше энергии.

Полимерные мембраны	(i) Способность разделять сероводород, диоксид углерода и тяжелые углеводороды (C ₃₊) за один этап. (ii) Долгая жизнь (7 лет). (iii) Нет необходимости в регенерации.	(i) Может потребоваться предварительная обработка. (ii) Потребность в энергии для компрессоров. (iii) Не подходит для больших объемов.

7.2. Мембранные материалы

Водоразделительные мембраны делятся на две группы: гидрофобные и гидрофильные материалы. В гидрофобных мембранах природный газ проникает, а вода удаляется. Примерами являются полиимиды и силиконовые каучуки, в частности ПДМС. Последние имеют водопроницаемость 45 000 по Барреру с селективностью по отношению воды к метану () 38 [143, 144]. С другой стороны, гидрофильные мембраны проницаемы для воды, и некоторыми примерами являются полисульфон и ацетат целлюлозы.Как показано в Таблице 11, гидрофильные мембраны обладают более высокой водопроницаемостью и селективностью по сравнению с гидрофобными мембранами. Например, водопроницаемый Pebax имеет проницаемость 50 000 по Барреру, что на 11% выше, чем у PDMS [145, 146]. Nafion обеспечивает выдающуюся проницаемость 450 000 по Барреру и селективность H ₂ O / CH ₄, равную 4 100 000. Это сополимер, разработанный DuPont и полученный путем сополимеризации тетрафторэтилена и перфторвинила со стадией обрыва сульфонилфторида [147, 148].Фактически, Нафион состоит из гидрофобной основной цепи (на основе политетрафторэтилена, ПТФЭ) и гидрофильной сульфированной группы, которая обеспечивает транспортный путь для воды [149].


Полимер	(Barrer)		T (° C)	Арт.

Гидрофобные мембраны
Полиэтилен (PE)	90	31	25	[151]
Полиимид (каптон)	640	14,000 900	30	[152]
Поликарбонат (ПК)	1,100	3,100	25	[152]
Полистирол	1200	1500	30	[111, 153]
Диметилсиликоновый каучук	3600	39	25	[61]
Поли (фениленоксид) (PPO)	4060	780	30	[143]
Полидиметилсилоксан (ПДМС)	45000	38	30	[143, 144]

Гидрофильные мембраны
Поли (2,6-диметилфениленоксид) (PPO)	4060	944	30	[91, 153]
Полисульфон	8000	44,444	30	[91, 153]
Ацетат целлюлозы	10,000	190,000	30	[143]
Этилцеллюлоза	20,000	2500	30	[143, 152]
Полиэфир-блок-амид (Pebax) 1074	50,000	6,060	30	[145, 146]
Nafion 117	450,000	4,100,000	30	[147, 154]

7.3. Коммерческие подразделения и экономическая оценка

Компания PRISM (Air Products) разработала водопроницаемую мембрану для удаления воды из природного газа. В Shell Nigeria была успешно установлена установка для переработки 600 000 Нм ³ / ч природного газа [77]. Ожидается, что мембрана будет основана на PDMS. Как обсуждалось ранее, FuelSep (MTR) предназначен для удаления сероводорода из природного газа, но он также может проникать в диоксид углерода и воду. GENERON также предлагает мембраны для обезвоживания, и, как и в случае с FuelSep, мембрана проникает в сероводород и углекислый газ.Система может работать при рабочих условиях до 95 бар, 71 ° C и расходе 588 586 Нм ³ / ч [155].

По сравнению с мембраной с другими методами разделения, абсорбция гликоля имеет самые низкие капитальные затраты, за ней следует адсорбция оксида алюминия, цеолитное молекулярное сито и мембрана [141, 150]. С другой стороны, мембрана показывает самые низкие эксплуатационные расходы. Для получения более подробной информации, экономическое исследование было проведено Binci et al. оценить мембранную систему (PRISM) для осушки природного газа [150].Исследование также включало имплантацию гликолевой системы. Объем подачи варьировался от 20 083 до 187 500 Нм ³ / ч, а срок службы составлял 20 лет. Подача была при 30 бар и 30 ° C. Срок службы мембраны был принят 10 лет и соответственно менялся дважды. Был сделан вывод, что мембрана была рентабельной для обработки от 20 083 до 41 667 нм ³ газа в час. Система была сочтена неэкономичной для очистки более 41 667 Нм ³ / ч природного газа.

8.Удаление VOC

Летучие органические соединения — это жидкости с температурой кипения от 50 до 260 ° C [156]. ЛОС — это углеродные соединения, которые реагируют с оксидами азота в присутствии солнечного света с образованием вредного озона в атмосфере [157]. Поэтому с экологической точки зрения ЛОС необходимо удалять из воздуха и промышленных отходящих газов. Некоторые летучие органические соединения являются ценными растворителями, и их необходимо извлекать. Примерами ЛОС являются ацетон, бензол, формальдегид, хлорфторуглероды (CFC) и гидрохлорфторуглероды (HCFC) [158].

8.1. Current Technologies

Активированный уголь, термическое окисление и каталитическое окисление широко используются для удаления ЛОС из газов. Активированный уголь подходит для обработки потоков, содержащих 700–10 000 ppm ЛОС, и он основан на физической адсорбции [27]. При высоком давлении ЛОС адсорбируются, и углерод можно регенерировать, снизив давление до вакуума. С другой стороны, термическое окисление больше подходит для удаления ЛОС с более высокой концентрацией от 20 ppm до 20% нижнего предела взрываемости (LEL) газа.LEL определяется как самая низкая концентрация, при которой газ будет вызывать возгорание при наличии возгорания. Превышение нижнего предела взрываемости более 20% приведет к чрезмерному нагреву, что может привести к взрыву [159].

При термическом окислении газ, содержащий ЛОС, нагревается до очень высокой температуры 760–871 ° C, при этом ЛОС окисляются до диоксида углерода и воды. Катализатор может использоваться для снижения температуры до 316–538 ° C, и этот процесс называется каталитическим окислением [160]. Термическое / каталитическое окисление имеет преимущество перед активированным углем, поскольку он может выдерживать потоки с высокой влажностью.Однако система не подходит, если присутствуют хлорированные соединения. Это связано с тем, что хлорированные соединения сгорают не полностью, и это приводит к образованию токсичных газов [161]. Мембранная технология решает эту проблему за счет высокой химической стабильности [27, 160]. Кроме того, мембрана может работать в условиях сильной влажности, где нельзя использовать активированный уголь [159]. Кроме того, мембрана работает при температуре окружающей среды, когда другие процессы требуют повышенных температур.В таблице 12 сравниваются современные методы удаления летучих органических соединений.


Технология	Содержание летучих органических соединений	Эффективность (%)	Температура (° C)	Примечания

Термическое окисление	20 ppm –20 % LEL	95–99	371	(i) Рекуперация энергии до 85%. (ii) Хлорированные соединения могут образовывать токсичные газы.

Каталитическое окисление	100–1000	90–98	149	(i) Рекуперация энергии до 70%. (ii) Эффективность зависит от условий эксплуатации. (iii) Некоторые примеси могут отравить катализатор.

Активированный уголь	700–10 000	80–90	<54	(i) На рабочие характеристики сильно влияет влажность. (ii) Нестабильно по отношению к кетонам, альдегидам и сложным эфирам.

Мембраны	<20 ppm – 25% НПВ	90–99	Окружающая среда	(i) Очищенный газ не требует дальнейшей обработки.

8,2. Материалы мембраны

Силиконовые каучуки, такие как PDMS, широко используются для удаления органических паров из воздуха. Эти каучукообразные полимеры были протестированы на наличие многих ЛОС, таких как ацетон, бензол, толуол и ксилол. Для удаления ацетона из воздуха PDMS имеет селективность от 11 до 25, а для удаления толуола PDSM имеет более высокую селективность 83, как показано в таблице 13.


Мембрана	VOC	Селективность	Арт.

Силикон	Ацетон / N ₂	53	[163]
	Этилбензол / N ₂	28	[163]
	Толуол / N ₂	39	[163]
	Ксилол / N ₂	50	[163]
	Фреон-113 / N ₂	32	[163]

PDMS	Ацетон	11–25	[164]
	Толуол	83	[165]
	р-ксилен	68	[165 ]
	1,2-дихлорметан	142	[165]
	1,2-дихлорэтан	103	[165]

Полиимид e (PI 2080)	Метанол	221	[166]
	Этанол	297	[166]
	Гексан	32	[166]
	Бензол	51	[166]
	Толуол	180	[166]
	пара-ксилол	460	[166]

Стеклообразные полимеры, такие как полиимид, были также оценивалась степень извлечения летучих органических соединений.Полиимид типа PI 2080 (разработанный Upjohn и основанный на конденсации диангидрида 3,3 ‘, 4,4’-бензофенон тетракарбоновой кислоты, БДТА) был испытан на различные ЛОС, такие как метанол, этанол, гексан, толуол и ксилол [162]. PI 2080 имеет селективность по отношению к толуолу к воздуху более чем в два раза по сравнению с PDMS. Кроме того, селективность по отношению к ксилолу к воздуху в PI 2080 в 9 раз больше по сравнению с PDMS.

8.3. Коммерческие подразделения и экономическая оценка

MTR начала установку мембран для улавливания летучих органических соединений для нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов в 1992 году.Этот процесс пригоден для удаления ЛОС в диапазоне от 200 до 1000 частей на миллион, содержащих четыреххлористый углерод. Сначала воздух, содержащий ЛОС, сжимается до 13 бар для конденсации воды и некоторых ЛОС. После этого поток попадает в двухступенчатую мембранную систему, а ЛОС проникают в жидкую форму за счет использования вакуумного насоса [27]. Содержание ЛОС в очищенном воздухе будет менее 10 частей на миллион. Компания GKSS также разработала спирально-навитую мембрану для удаления ЛОС, основанную на ПДМС с полиэфиримидной подложкой [128].

К сожалению, выбор мембранной системы для извлечения летучих органических соединений связан с некоторыми экономическими проблемами, связанными с высокими капитальными и эксплуатационными затратами. Было проведено исследование по удалению 1000 ppm ЛОС из воздуха с производительностью 850 Нм ³ / ч, и оно показало, что мембрана требует капитальных затрат в размере 660 000 долларов, тогда как для термического / каталитического окисления требуется всего 280 000 долларов [27]. Также ожидается, что активированный уголь будет стоить менее 280 000 долларов. При термическом / каталитическом окислении были достигнуты самые низкие эксплуатационные расходы — 15 700 долларов в месяц, а при использовании мембранной системы они увеличились до 41 000 долларов в месяц.Стоимость эксплуатации активированного угля немного выше — 45 000 долларов в месяц. Результаты исследования представлены в Таблице 14.


Технология	Производительность (Нм ³ / ч)	Капитальные затраты ($)	Операционные расходы (в месяц, $)

Термическое / каталитическое окисление	1699–849,505	280 000	15,700
Активированный уголь	170–10,194	<280 000	45 000
Мембраны	2548	660 000	41 000

Несмотря на отличные капитальные и эксплуатационные затраты на термическое / каталитическое окисление, технология не подходит для обработки газов объемом менее 1699 Нм ³ / часВ этом случае следует выбрать активированный уголь или мембранную систему. Активированный уголь — лучший выбор для обработки небольшого количества ЛОС (например, 1000 ppm), но если поток содержит более 10 000 ppm ЛОС, мембрана является победителем, потому что активированный уголь не может работать при этих концентрациях.

9. Утилизация сжиженного нефтяного газа

Сжиженный нефтяной газ (СНГ) содержит в основном пропан (C ₃) и бутан (C ₄). Смесь находится в газообразном состоянии при нормальном давлении, но становится жидкостью при умеренных давлениях [167].СНГ обычно используется в качестве источника тепла и приготовления пищи, а также в качестве топлива для транспортных средств [168]. Он содержится в природном газе или добывается из сырой нефти. СНГ также может быть извлечен из отходящих газов нефтеперерабатывающих заводов, таких как верхний газ FCC и хвостовой газ PSA [26]. Кроме того, факельные газы могут содержать ценные количества сжиженного нефтяного газа.

9.1. Current Technologies

Преобладающий метод извлечения сжиженного нефтяного газа — это сочетание криогенного охлаждения и расширения газа (также известного как турбодетандер) природного газа. Сначала газ сжимается и охлаждается до очень низкой температуры -51 ° C, что приводит к частичной конденсации (процесс холодного ящика).Затем газовый поток направляется в турбодетандер, в котором давление снижается, а температура дополнительно снижается до -91 ° C. Поток жидкости (из процесса холодного ящика) проходит через дроссельную заслонку, чтобы снизить температуру до -81 ° C. После этого оба потока направляются в установку деметанизации для производства сжиженного природного газа (C ₂₊) и извлечения метана путем перегонки [33, 169].

До изобретения турбодетандерного метода в 1970-х годах СУГ отделяли от природного газа на абсорбционной установке.В процессе используется углеводородный растворитель для физического удаления сжиженного нефтяного газа при низкой температуре -25 ° C. Из-за большой рабочей силы и сложности технологии процесс был заменен турбодетандером [169].

Мембранная технология в последнее время применяется для извлечения сжиженного нефтяного газа. В отличие от турбодетандера, мембрана более энергоэффективна, поскольку работает при температуре окружающей среды. Кроме того, не требуется стадия перегонки, особенно если сырье не содержит значительного количества более тяжелого углеводорода (C ₅₊).

9.2. Материалы мембраны

Концепция использования мембраны для извлечения сжиженного нефтяного газа из отходящих газов нефтеперерабатывающих заводов была представлена ExxonMobil в 2006 году [170]. Мембрана была основана на каучуковом полимере, который проникает в пропан и более тяжелые углеводороды (C ₃₊), но не пропускает водород, метан и этан [170]. Полимеры, такие как полисилоксан и полибутадиен, подходят для разделения СНГ из-за высокой сорбции соединений C ₃₊ [170]. К сожалению, немногие материалы были протестированы на удаление сжиженного нефтяного газа, и некоторые из них приведены в таблице 15.Мембрана PDMS обеспечивает проницаемость для пропана и бутана 7400 и 14000 по Барреру соответственно [171, 172]. С другой стороны, поли [1- (триметилсилил) -1-пропин] (ПТМСП) показывает интересные проницаемости 33 800 и 53 500 по Барреру для пропана и бутана [173, 174].


Полимер	(Barrer)	(Barrer)			(° C)	Арт.

Поливинилаллилдиметилсилан (PVADMS)	11.2	41,3	2,7	10,1	35	[175]
Диметилсиликоновый каучук	410	900	4,3	9,5	25	[61]
Поли (4-метил-2-пентин) (PMP)	4700	40,300	1,6	13,9	25	[176]
Полидиметилсилоксан (PDMS)	7400	14000	5.7	10,8	35	[171, 172]
Поли [1- (триметилсилил) -1-пропин] (ПТМСП)	33,800	53,500	5,2	8,2	25	[173, 174]

9,3. Коммерческие подразделения и экономическая оценка

MTR разработала мембранную систему под названием LPG-SEP для извлечения сжиженного нефтяного газа из природного газа, содержащего тяжелые углеводороды (попутный нефтяной газ) [26, 177].Иногда этот поток необходимо сжигать на факеле, что приводит к потере ценных продуктов и увеличению выбросов углекислого газа. В процессе LPG-SEP попутный газ сжимается до 24 бар, а затем охлаждается до 16 ° C для конденсации углеводородов пропана и выше (C ₃₊). Затем эти углеводороды направляются в ректификационную колонну (ректификационную колонну) для отделения сжиженного нефтяного газа. Сжатый попутный газ войдет в мембрану, пронизывающую метан, для извлечения природного газа. Эта мембранная система может обрабатывать 2354–58 858 Нм ³ / ч газа с содержанием природного газа от 5 до 50 мол.%.Извлечение СУГ может достигать 95% при окупаемости от 6 до 18 месяцев [26].

MTR также разработала мембрану под названием VaporSep, которую можно использовать для отделения сжиженного нефтяного газа от факельного газа, верхнего погона FCC и хвостового газа PSA [26]. Например, на нефтеперерабатывающем заводе в Техасе возникла проблема с избытком факельного газа, который содержит ценные количества водорода и сжиженного нефтяного газа. Проблема была оценена путем установки комбинированной системы компрессионно-конденсационной мембраны. Факельный газ сначала был сжат и сконденсирован для извлечения некоторого количества сжиженного нефтяного газа.После этого газ поступает в мембранную систему для отделения СНГ от водорода. Агрегат был рассчитан на обработку 9,3 Нм ³ / ч сжиженного нефтяного газа, а окупаемость составила менее года [26].

Как уже говорилось, мембранную технологию необходимо интегрировать с традиционными методами, если поток содержит значительные количества C ₅₊. Это связано с тем, что мембрана проникает через C ₃ и выше, и проницаемость увеличивается с увеличением числа атомов углерода. Следовательно, невозможно производить СНГ из потока, содержащего от C ₃ до C ₅₊, и поэтому потребуется дистилляционная колонна для отделения C ₃ и C ₄ от C ₅₊.Однако мембрана будет хорошим методом разделения, если поток содержит LPG только с другими газами, такими как водород или диоксид углерода.

10. Заключение

В этой статье обсуждались применения полимерных мембран на нефтеперерабатывающем заводе. Мембраны в настоящее время используются для отделения сероводорода, улавливания диоксида углерода, восстановления водорода, разделения воздуха, осушки газа, удаления летучих органических соединений и регенерации сжиженного нефтяного газа. Для отделения сероводорода ацетат целлюлозы широко используется в качестве мембранного материала, и стоимость обработки природного газа была ниже по сравнению с очисткой амином для обработки природного газа 1 мол.% Сероводорода.Для улавливания диоксида углерода полиимидная мембрана имеет преимущество перед другими технологиями, поскольку она может удалять сероводород и воду за одну стадию. Мембрана также показывает более низкие капитальные затраты по сравнению с традиционными методами. Для извлечения водорода полиимидная мембрана может использоваться для извлечения водорода из природного газа и отходящих газов нефтепереработки. Однако процесс считается экономичным только в том случае, если содержание водорода в отходящем газе превышает 50 мол.%. При разделении воздуха использование обогащенного кислорода может повысить производительность установок Клауса и FCC.Полисульфоновые мембраны использовались для производства 35 мол.% Кислорода, и эта технология снизила потребность в энергии на 49% по сравнению с криогенной перегонкой. Для осушки газа необходимо удалить воду из природного газа, чтобы избежать образования твердых гидратов. Обычно это происходит путем абсорбции гликоля, но в результате образуются токсичные летучие органические соединения. Мембрана не только устраняет эту проблему, но также удаляет другие примеси природного газа. Кроме того, было доказано, что мембрана PDMS является рентабельной по сравнению с абсорбцией гликоля для обработки от 20 083 до 41 667 Нм ³ / ч природного газа.Летучие органические соединения обычно содержатся в отходящих газах, а некоторые из них являются дорогими растворителями. Восстановление этих летучих органических соединений необходимо по экологическим и экономическим причинам. Мембранная технология уникальна для этого применения, поскольку может работать с кормами, содержащими галогены и влагу. Однако высокие капитальные и эксплуатационные затраты отрицательно влияют на выбор этой технологии по сравнению с термическим / каталитическим окислением. На нефтеперерабатывающем заводе сжиженный нефтяной газ восстанавливается из природного газа и отработанных газов. Комбинация криогенной перегонки и расширения газа широко используется для разделения сжиженного нефтяного газа.Мембрана по-прежнему не может заменить существующую технологию, но ее можно интегрировать, чтобы исключить криогенную стадию, поскольку она работает при температуре окружающей среды, и это значительно снизит потребность в энергии.

Одной из проблем мембранной технологии является чувствительность к примесям в сырье. Ацетат целлюлозы можно использовать для многих применений, таких как удаление кислых газов, извлечение водорода и разделение воздуха, но присутствие воды и углеводородов может отрицательно сказаться на характеристиках мембраны.Следовательно, мембрану следует испытывать при реальных питающих потоках, чтобы гарантировать стабильность мембраны при длительной эксплуатации. Краткое содержание этой статьи представлено в таблице 16.

₈₀


Процесс	Разделение	Области применения	Современные технологии	Преимущества мембран	Материалы мембран

Отделение сероводорода	CH ₄ / H ₂ S	Очистка NG	Аминная очистка Поглощение ПЭГ K ₂ CO _{3 Поглощение} Поглощение метанола PSA	(i) Не требуется растворитель. (ii) Может обрабатывать корма с более широким диапазоном H ₂ S. (iii) Низкие затраты на переработку NG для кормов с <1 мол.% H ₂ S.	Ацетат целлюлозы (UOP) Полиэфирный блок- амид Полиамид Полиэфир-уретан-мочевина

Улавливание углекислого газа	CO ₂ / CH ₄ CO ₂ / N ₂	NG Очистка от серы Очистка от грязи -газы	Аминная очистка Водопоглощение Поглощение ПЭГ K ₂ CO ₃ Поглощение Поглощение метанола PSA Криогенная дистилляция	(i) Может отделять CO ₂ от других примесей, таких как H ₂ S и H ₂ O. (ii) Может эксплуатироваться непрерывно более 5 лет. (iii) Низкие затраты на переработку природного газа для кормов с содержанием CO <10 мол.% ₂.	Триацетат целлюлозы (Cynara) Ацетат целлюлозы (UOP) Полиимид (UBE) Полиэфир-блок-амид Полисульфон Полиамид Полиэфир-уретан-мочевина

Извлечение водорода / CH ₄ H ₂ / CO H ₂ / N ₂	H ₂ извлечение из NG Регулировка синтез-газа Газ продувки аммиаком	Криогенная дистилляция PSA	(i) Возможность обработки кормов с более широким диапазоном H ₂. (ii) Лучшее отклонение от нормы. (iii) Повышенная надежность.	Ацетат целлюлозы (Separex) Полисульфон (PRISM) Полиимид (UBE) Полиэфиримид

Разделение воздуха	O ₂ / N ₂	Обогащение кислородом	Обогащение кислородом	PSA	(i) Может работать при температуре окружающей среды. (ii) Не требует регенерации. (iii) Низкие капитальные и эксплуатационные расходы.	Ацетат целлюлозы Полисульфон (UOP) Поли (4-метил-1-пентен) (GENERON) Полидиметилсилоксан (PRISM) Полиимид Полиамид Полиэфиримид
						Удаление воды	O / CH ₄	Дегидратация НГ	Поглощение ТЭГ Слой кремнезема Активированный оксид алюминия Молекулярное сито цеолита	(i) Может работать без перерывов более 7 лет. (ii) Способность удалять соединения H ₂ S, CO ₂ и C ₃₊.	Полидиметилсилоксан (PRISM) Ацетат целлюлозы Полисульфон Полиэфир-блок-амид Полиимид

Восстановление ЛОС	ЛОС / воздух ЛОС / N ₂	Очистка отходящих газов Восстановление растворителей	Термическое окисление Каталитическое окисление Активированный уголь	(i) Работает при температуре окружающей среды. (ii) Лучшая химическая стабильность.	Полидиметилсилоксан (GKSS) Полиимид (Upjohn)

LPG	(C ₃ -C ₄) / CH ₄	Извлечение сжиженного нефтяного газа из NG	Криогенная перегонка и расширение газа	(i) Интеграция процесса для снижения потребности в энергии.	Полидиметилсилоксан Поли [1- (триметилсилил) -1-пропин]

NG: природный газ.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

Набор сменных колонок для RGA модели 1157/1315/1317/1515

проверить количество ложный
Номер детали
Объявленная цена
Ваша цена
Количество
Запросить дополнительную информацию купить сейчас Добавить в корзину Запрос цитаты
Пожалуйста, введите действительное количество
Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы добавить в избранное.
НУЛЕВАЯ ИЛИ ПУСТАЯ КОРЗИНА
Обзор
Зачем вам ставить под угрозу вашу газовую хроматографию, принимая дешевые заменители при замене колонок в вашем анализаторе Arnel? Используйте только оригинальные наборы колонок PerkinElmer в качестве замены для удовлетворения ваших конкретных хроматографических потребностей. Пожалуйста, свяжитесь с вашим местным торговым представителем PerkinElmer для замены наборов колонок для анализаторов Arnel, разработанных по индивидуальному заказу, или для получения дополнительной информации о наших анализаторах Arnel Engineered Solutions.
Характеристики
Модель совместима с RGA модель 1317, RGA модель 1515, RGA модель 1315, RGA модель 1157
Группа продуктов Запасные комплекты колонок
Технология Тип Газовая хроматография (ГХ)
более
Сравнение мембранного контактора и структурированных насадок для поглощения СО2
% PDF-1.7 % 1 0 объект > >> эндобдж 7 0 объект > эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > транслировать application / pdfdoi: 10.1016 / j.egypro.2011.02.013
Сравнение мембранного контактора и структурированных насадок для абсорбции CO2
Моника Фогт
Ральф Гольдшмидт
Дитер Батен
Бернхард Эпп
Ганс Фаленкамп
Энергетические процедуры, 4 (2011) 1471-1477.DOI:
Elsevier
PCC
Мембранный контактор
Структурированные насадки
Опытно-промышленные испытания
Журнал Энергетические процедуры Авторские права © 2011. Издано Elsevier. Открытый доступ по лицензии CC BY-NC-ND. 1876-61024C2011 Энергетические процедуры 1471-14771471147710.1016 / j.egypro.2011.02.013 http://dx.doi.org/10.1016/j.egypro.2011.02.013noindex6.1 Это pdfTeX, версия 3.1415926 -1.40.9-2.2 (Web2C 7.5.7) kpathsea версия 3.5.7
elsevier.com
sciencedirect.com
Elsevier2011-03-28T15: 36: 14 + 05: 302014-11-07T01: 03: 08 + 05: 302014-11-07T01: 03: 08 + 05: 30TruepdfTeX-1.40.3UnknownPCC; Мембранный контактор; Структурированные насадки; Опытная установка testuuid: 589ee16e-a4f1-6643-a1a7-d3db59d82bf4uuid: 1f9ef6e9-6895-4a1a-ab9a-3aa692a1902a конечный поток эндобдж 4 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> эндобдж 15 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> эндобдж 16 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> эндобдж 17 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> эндобдж 18 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> эндобдж 19 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > / C [0 1 1] / F 4 /ПРИВЕТ / Граница [0 0 0] / Тип / Аннотация >> эндобдж 22 0 объект > / C [0 1 1] / F 4 /ПРИВЕТ / Граница [0 0 0] / Тип / Аннотация >> эндобдж 23 0 объект > / А 60 0 Р / C [0.0 0,0 1,0] / H / P / M (D: 20141103143704Z) / Граница [0 0 1] / Тип / Аннотация >> эндобдж 24 0 объект > транслировать H | Sn @ WQ: &} = EuQ8uGb’5kA.`fH = + g5b | q] ѧꛍ ] \ -hscG @: qFozFCyP + Vtө-D’P +
Мембранный конденсатор как новая технология для сбора воды и предварительной очистки газа: текущее состояние и перспективы | BMC Chemical Engineering
1.
http://www.fao.org/nr/water/aquastat/water_use/index.stm (последний доступ: 19.03.2019).
2.
Ресурсоэффективность и низкоуглеродная экономика, Серия годовых отчетов по показателям (AIRS) Европейского агентства по окружающей среде, 2016.https://www.eea.europa.eu/airs/2016/resource-efficiency-and-low-carboneconomy (последний доступ: 19.03.2019).
3.
https://www.spire2030.eu/sites/default/files/pressoffice/spire-roadmap.pdf (последний доступ: 19.03.2019).
4.
http://ec.europa.eu/environment/action-programme/index.htm (последний доступ: 19.03.2019).
5.
http://www.seas.columbia.edu/earth/wtert/sofos/nawtec/1968-National-Incinerator-Conference/1968-National-Incinerator-Conference-26.pdf (последний доступ: 9 июля 2019 г.).
6.
Македонио Ф., Брунетти А., Барбьери Дж., Дриоли Э. Мембранный конденсатор как новая технология для восстановления воды из увлажненных «отработанных» газовых потоков. Ind Eng Chem Res. 2012; 52 (3): 1160–7.
Артикул Google ученый
7.
Macedonio F, Cersosimo M, Brunetti A, Barbieri G, Drioli E. Рекуперация воды из потоков увлажненных отработанных газов: контроль качества с использованием технологии мембранного конденсатора.Chem Eng Proc Proc Int. 2014; 86: 196–203.
CAS Статья Google ученый
8.
Брунетти А., Санторо С., Македонио Ф., Фиголи А., Дриоли Е., Барбьери Г. Потоки газообразных отходов: от проблемы окружающей среды к источнику воды с использованием мембранных конденсаторов. Чисто — почва, воздух, вода. 2014; 42 (8): 1145–53.
CAS Статья Google ученый
9.
Macedonio F, Brunetti A, Barbieri G, Drioli E.Конфигурации мембранных конденсаторов для рекуперации воды из отходящих газов. Sep Pur Tech. 2017; 181: 60–8.
CAS Статья Google ученый
10.
Дриоли Э, Санторо С., Симоне С., Барбьери Дж., Брунетти А., Македонио Ф. Фиголи, А. Подготовка мембраны ECTFE для восстановления потоков увлажненного газа с использованием мембранного конденсатора. React Funct Polym. 2014; 79: 1–7.
CAS Статья Google ученый
11.
Энрайт Р., Милькович Н., Аль-Обейди А., Томпсон К.В., Ван EN. Конденсация на супергидрофобных поверхностях: роль локальных энергетических барьеров и масштаб структуры. Ленгмюра. 2012. 28 (40): 14424–32.
CAS Статья Google ученый
12.
Македонио Ф., Фраппа М., Брунетти А., Барбьери Дж., Дриоли Э. Восстановление воды и загрязняющих веществ из шлейфа градирни. Env. Англ. Res., 2019 (Принято).
13.
Улавливание испарившейся воды с помощью новых мембран, GA № 246074, http: // www.watercapture.eu/ (последний доступ: 8 июля 2019 г.).
14.
Материалы и технологии для повышения производительности систем охлаждения на электростанциях, GA № 686031, http://matching-project.eu/ (последний доступ: 8 июля 2019 г.).
15.
Scholes CA, Freeman BD, Kenthish SE. Проницаемость водяного пара и конкурентная сорбция в термически перегруппированных (ТР) мембранах. J. Mem. Sci. 2014; 470: 132–7.
CAS Статья Google ученый
16.
Brunetti A, Cersosimo M, Dong G, Woo KT, Lee J, Kim JS, Lee YM, Drioli E, Barbieri G. Восстановление на месте устаревших термически перестроенных газоразделительных мембран. J. Mem. Sci. 2016; 520: 671–8.
CAS Статья Google ученый
17.
Cersosimo M, Brunetti A, Drioli E, Dong G, Woo KT, Lee J, Lee YM, Barbieri G. Отделение CO2 от увлажненных тройных газовых смесей с использованием термически перегруппированных полимерных мембран. J Mem Sci.2015; 492: 257–62.
CAS Статья Google ученый
18.
Институт градирни. Легионеллез. Руководство: Лучшие методы борьбы с легионеллами. Институт градирни; Июль 2008 г. Доступно по адресу: https://www.cti.org/downloads/WTP-148.pdf. (Последний доступ: 19.03.2019).
19.
Kuniko U, Chang J-S. Удаление летучих органических соединений из воздушных потоков и промышленных дымовых газов нетепловой плазменной технологией.IEEE Trans Dielectr Electr Insul. 2000: 602–14.
20.
Михельс Б., Адамчик Ф., Кох Дж. Модернизация системы рекуперации тепла дымовых газов на электростанции Мехрум. Пример оценки ресурса электростанции на практике. В: Материалы конференции POWER-GEN Europe; 2004. с. 10–1.
Google ученый
21.
Folkedahl B, Weber GF, Collings ME. Добыча воды из дымовых газов угольных электростанций, окончательный отчет, соглашение о сотрудничестве с Министерством энергетики США №DE-FC26-03NT41907. Питтсбург, Пенсильвания: Национальная лаборатория энергетических технологий; 2006.
Книга Google ученый
22.
Сиджбесма Х., Нимейер К., ван Марвейк Р., Хейбоер Р., Потрек Дж., Весслинг М. Обезвоживание дымовых газов с использованием полимерных мембран. J. Mem. Sci. 2008; 313: 263–76.
CAS Статья Google ученый
23.
Ван Т., Юэ М., Ци Х, Ферон PHM, Чжао С. Транспортный мембранный конденсатор для рекуперации воды и тепла из газовых потоков: оценка производительности.J Membr Sci. 2015; 484: 10–7.
CAS Статья Google ученый
24.
Шаму А., Мидема Х., Борнеман З., Неймейер К. Дегидратация сверхкритического диоксида углерода с использованием плотных полимерных мембран: технико-экономическая оценка. Sep Purif Technol. 2019; 224: 209–18.
CAS Статья Google ученый
25.
Лю XH, Zhang Y, Qu KY, Jiang Y. Экспериментальное исследование характеристик массопереноса осушителя с поперечным потоком с использованием жидкого осушителя.Energy Convers Manag. 2006. 47 (15–16): 2682–92.
Артикул Google ученый
26.
Zurigat YH, Abu-Arabi MK, Abdul-Wahab SA. Осушение воздуха осушителем на основе триэтиленгликоля в насадочной колонне. Energy Convers Manag. 2004. 45 (1): 141–55.
CAS Статья Google ученый
27.
Копен Дж. Х., Суллива Т. Б., Фолкедаль Британская Колумбия, Карни Б. Принципы системы рекуперации воды из дымовых газов.В кн .: Материалы международной конференции по энергетике. Лас-Вегас, штат Невада; 2005.
28.
Jeong K, Kessen MJ, Bilirgen H, Levy EK. Аналитическое моделирование конденсации воды в конденсационном теплообменнике. Int J Heat Mass Transf. 2010; 53: 2361–8.
CAS Статья Google ученый
29.
Ян С., Чжао С., Вардхау Л., Ферон PHM. Инновационное использование мембранного контактора в качестве конденсатора для рекуперации тепла при улавливании углерода.Environ Sci Technol. 2015; 49: 2532–40.
CAS Статья Google ученый
30.
Гао Д., Ли З., Чжан Х., Чен Х., Ван Л., Лю Х. Исследование десульфурации и извлечения воды из дымовых газов с использованием керамической композитной мембраны. Int J Energy Res. 2019; 43: 1747–59.
CAS Статья Google ученый
31.
Чжан X, Jia L, Peng Q, Dang C. Экспериментальное исследование конденсационной теплопередачи в конденсаторе с парожидкостным сепаратором.Appl Therm Eng. 2019; 152: 196–203.
CAS Статья Google ученый
32.
Xie J, Xu J, Liang C, She Q, Li M. Полное понимание улучшенной конденсационной теплопередачи с использованием концепции разделения фаз. Энергия. 2019; 172: 661–74.
Артикул Google ученый
33.
Ян Б., Чен Х. Рекуперация тепла и воды из дымовых газов: применение пучков труб с микропористой керамической мембраной на газовых электростанциях.Химическая инженерия и переработка: интенсификация процессов. 2019; 137: 116–27.
CAS Статья Google ученый
34.
Tu T, Cui Q, Liang F, Xu L, He Q, Yan S. Рекуперация воды из десорбера CO2 верхнего погона отпарного газа посредством воздушного охлаждения, усиленного конденсацией на транспортной мембране. Sep Purif Technol. 2019; 215: 625–33.
CAS Статья Google ученый
35.
Yan S, Cui Q, Tu T, Xu L, He Q, Feron PHM, Zhao S. Мембранный теплообменник для новой рекуперации тепла при улавливании углерода. J Membr Sci. 2019; 577: 60–8.
CAS Статья Google ученый
36.
Ян Б., Шен Г., Чен Х, Фенг И., Ван Л. Экспериментальное исследование конденсационного теплообмена и процесса рекуперации воды в пучке трубок с микропористой керамической мембраной. Appl Therm Eng. 2019; 155: 354–64.
CAS Статья Google ученый
37.
Дэн Дж., Чжаохао Л., Хэн З., Хайпин С., Чао С., Кай Л. Рекуперация влаги и скрытой теплоты из дымовых газов с помощью непористых органических мембран. J Clean Prod. 2019; 225: 1065–78.
Артикул Google ученый
38.
Zhao S, Yan S, Wang DK, Wei Y, Qi H, Wu T, Feron PHM. Одновременная регенерация тепла и воды из дымовых газов мембранной конденсацией: экспериментальное исследование. Appl Therm Eng. 2017; 113: 843–50.
CAS Статья Google ученый
39.
Zhao S, Feron PHM, Xie Z, Zhang J, Hoang M. Исследования конденсации при мембранном испарении и мембранной дистилляции с продувкой газом. JMembr Sci. 2014; 462: 9–16.
CAS Статья Google ученый
40.
Ким Дж. Ф., Пак А., Ким С. Дж., Ли П, Чо Й, Пак Х и др. Получение чистой воды из выбросов электростанций с использованием мембранной конденсаторной технологии. ACS Sustain Chem Eng. 2018; 6 (5): 6425–33.
CAS Статья Google ученый
41.
Метц С., Ван де Вен В., Потрек Дж., Малдер М., Весслинг М. Транспорт водяного пара и смесей инертных газов через высокоселективные и высокопроницаемые полимерные мембраны. J Membr Sci. 2005. 251 (1): 29–41.
CAS Статья Google ученый
42.
Вэйн Л., Намбудири В., Лин Дж., Абар М., Альварес Ф. Получение водоселективных полибутадиеновых мембран и их использование для сушки спиртов с помощью технологий первапорации и паропроницаемости.ACS Sustain Chem Eng. 2016; 4 (8): 4442–50.
CAS Статья Google ученый
43.
Ван Д., Бао А., Кунч В., Лисс В. Утилизация тепла дымовых газов угольной электростанции и рекуперация воды. Appl Energy. 2012. 91 (1): 341–348.
Артикул Google ученый
44.
Лю Ф., Хашим Н.А., Лю Й., Абед MRM, Ли К. Прогресс в производстве и модификации мембран из ПВДФ. J. Memb.Sci. 2011; 375: 1-27.
CAS Статья Google ученый
45.
Тиджинг Л.Д., Чой Дж., Ли С., Ким С., Кьонг Х. Последние достижения в мембранной дистилляции с использованием электропряденой нановолоконной мембраны. J Memb Sci. 2014; 453: 435–62.
CAS Статья Google ученый
46.
Янсен Дж., Фрисс К., Дриоли Э. Перенос органических паров в стеклообразных перфторполимерных мембранах: простой полуколичественный подход к анализу явления кластеризации с помощью измерений задержки во времени.J. Memb. Sci. 2011; 367: 141–51.
CAS Статья Google ученый
47.
Фили Т.Дж., Плетчер С., Карни Б. Макнемар. Power-Gen International: A.T. Программа исследований и разработок в области водоснабжения электростанций Министерства энергетики / Национальной лаборатории энергетических технологий; 2006.
Google ученый
48.
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health (последний доступ: 19.03.2019).
Характеристики палладиевых диффузоров для надежной очистки водорода
Существует несколько технологий получения водорода высокой чистоты, но диффузоры из палладия имеют много преимуществ по сравнению с другими.
Введение
Генераторы водорода в настоящее время становятся важным компонентом многих лабораторий с повышенным потреблением газа. Генераторы обеспечивают удобство получения газа неизменно высокой чистоты, немедленно доступного по запросу, и некоторые считают их более предпочтительными, чем баллоны, особенно с точки зрения здоровья и безопасности, из-за опасений по поводу наличия водорода под высоким давлением в лабораторных рабочих условиях.
Генераторы
обычно содержат менее полулитра газообразного водорода, что ничтожно мало по сравнению с 9000 литрами газа, содержащимися в 50-литровом баллоне высокого давления. Есть ряд производителей генераторов водорода, производящих качественные приборы, которые обеспечивают газ сверхвысокой чистоты для различных применений, включая исследования нанотрубок, газовую хроматографию и полупроводниковую промышленность. Большинство людей знают, что газообразный водород получают путем электролиза воды, но так ли это просто и почему генераторы такие дорогие?
Хотели бы Вы получить больше информации?
Хотя существует ряд строго охраняемых секретов, связанных с получением водорода высокой чистоты с помощью газовых генераторов, существует лишь небольшое количество основных механизмов, с помощью которых газообразный водород может быть получен из воды.Системы генераторов водорода обычно производят очищенный водород с использованием двухфазной системы. Водород сначала отделяется от воды, а затем очищается. Во многих генераторах водорода используются протонообменные мембраны (PEM) в сочетании с системой очистки водорода, такой как осушители с диффузией палладия или адсорбцией при переменном давлении (PSA).
Протонообменные мембраны, используемые для производства водорода, эффективно работают как обратные топливные элементы. Вода подвергается электролизу в PEM, который представляет собой твердый полимерный электролит, который способствует переносу ионов H +, при этом ионы O2- удерживаются и образуют молекулы O2 (см. Рисунок 1.). Ионы водорода переносятся решеткой PEM через ионные каналы с помощью комбинации трех механизмов, известных как поверхностная диффузия, диффузия Гроттуса и диффузия в транспортных средствах. ¹ Перенос протона осуществляется посредством переноса протона через мембрану, которая проницаема для катионов, но не проницаема для анионов или электронов, и мембрана способна переносить ионы водорода только в случае гидратации. ² Водород, собранный на катодной стороне ячейки, затем нуждается в очистке.Очистка может быть достигнута несколькими различными методами.
Рис. 1. Принципиальная схема, показывающая функцию протонообменной мембраны
Комбинированная система электролизера / очистки палладия
В палладиевом электролизере, системе отделения / очистки водорода палладиевый анод и палладиевый катод, состоящие из пучка трубок (см. Рисунок 2), используются для электролиза воды, содержащей растворимый электролит (обычно NaOH или KOH).После прохождения электрического тока через раствор ионы водорода диффундируют через катод из палладиевой трубки, образуя газообразный водород сверхвысокой чистоты.
Рис. 2. Принципиальная схема генератора водорода с использованием комбинированной системы электролиза и очистки палладия
Эта система обеспечивает исключительно чистый газообразный водород с минимальным содержанием влаги и уноса O2. Однако электролит в ячейке необходимо периодически менять, и эта процедура означает, что генератор должен простаивать не менее 12 часов (включая время охлаждения и запуска).При замене электролита необходимо менять весь объем. Остаточные серосодержащие соединения и ненасыщенные углеводороды могут ухудшить проницаемость палладиевых трубок для ионов водорода, которые требуют периодической замены.
Диффузионные мембраны из палладия
Палладиевые диффузионные мембраны работают за счет управляемой давлением диффузии ионов H ⁺ через палладиевые мембраны. Мембраны из сплава палладий / Ag обеспечивают селективную диффузию ионов водорода через мембрану при температурах, превышающих 300 ° C, при этом такие примеси, как h3O, CO2 или CO, не могут пройти и удерживаются на входной стороне мембраны3.Позднее эти примеси могут быть выброшены в атмосферу. Диффузоры из палладия могут иметь различные формы, включая массив трубок, спиральную трубку или мембранную фольгу. Как только ионы водорода проходят через мембрану, они образуют молекулы двухатомного водорода, которые могут находиться под давлением и доставляться в аналитический прибор (см. Рисунок 3).
Рис. 3. Принципиальная схема генератора водорода с использованием палладиевой диффузионной мембраны для очистки водорода
Однако, несмотря на их способность обеспечивать водород высокой чистоты, элементы из палладия имеют относительно короткий срок службы (3-5 лет) и подвержены выходу из строя в результате механического напряжения вследствие изменений потока или примесей в водопроводе или из-за охрупчивания. вызвано растворенным водородом, присутствующим в мембране во время отключения электроэнергии.³
PEM / PSA
Для очистки и осушения водорода адсорбция при переменном давлении работает путем чередования потоков водорода через две параллельные колонки, заполненные цеолитным адсорбирующим материалом, который действует как молекулярное сито (см. Рис. 4), позволяя проходить более мелким молекулам водорода. насквозь, удерживая при этом более крупные молекулы воды. Пока водород очищается, когда он проходит через колонну A, небольшое количество сухого газа отбрасывается обратно через колонну B, чтобы очистить удерживаемую воду от адсорбирующего материала.Когда колонка A достигает оптимального уровня адсорбции, процесс меняется на обратный, и в этот момент колонка B берет на себя очистку водорода с пополнением колонки A. Две колонки меняются местами между очисткой водорода и регенерацией колонки, так что система может производить непрерывную подачу очищенного газообразного водорода с незначительными колебаниями давления или импульсными эффектами. После завершения каждого цикла система полностью регенерируется, а это означает, что замена материала не требуется.
Рис. 4. Принципиальная схема генератора водорода, использующего адсорбцию при переменном давлении для очистки водорода
Альтернативой системе осушки к PSA, которая может использоваться в сочетании с PEM, является использование системы осушителя кремнезема (см. Рисунок 5.). Эта система просто включает пропускание водорода, производимого PEM, через колонку с силикагелем для удаления влаги. Эта система дешевле, чем системы сушки PSA или палладия, и производит водород высокой чистоты, хотя и с более высоким содержанием влаги и кислорода.Эта система относительно не требует обслуживания, требуется лишь периодическая замена картриджей деионизатора и осушающих колонок.
Рис. 5. Принципиальная схема генератора водорода, использующего колонку с силикагелем для очистки водорода.
Плюсы и минусы
Данные исследований показывают, что системы очистки палладия производят максимально сухой водород ¹, но есть ряд плюсов и минусов в отношении использования таких систем.Благодаря своей избирательной проницаемости для H +, палладий склонен к охрупчиванию в случае отключения электроэнергии, когда h3 присутствует в мембране при более низких температурах. Палладиевые элементы работают при высоких температурах и, следовательно, должны подвергаться тщательно продуманной последовательности запуска и остановки, чтобы избежать охрупчивания и, в конечном итоге, повреждения элемента. Замена палладиевых элементов дорогостоящая, а срок их службы относительно невелик.
С другой стороны,
PSA имеет ряд преимуществ перед палладиевыми системами с точки зрения надежности и минимальных требований к техническому обслуживанию.PSA не требует работы при высоких температурах или высоких электрических токах и требует минимального обслуживания. Хотя чистота, которую можно достичь с помощью PEM / PSA, немного ниже, чем у палладиевых систем (качество 6.0 против 7.0), системы PSA не требуют процедуры отключения, и система может достичь уровня высокой чистоты в течение 2-3 часов.
Все четыре обсуждаемые здесь системы производят газообразный водород высокой чистоты, устраняя необходимость в баллонах с водородом на рабочем месте.Стоимость генератора обычно зависит от качества производимого газа и технологии, необходимой для его производства. Ваш выбор генератора обычно будет зависеть от области применения, для которой вам нужен водород, и чистоты газа, необходимой для этого применения.
Эд Коннор DR.SC. — специалист по применению ГХ-МС, Peak Scientific, Бизнес-парк Инчиннан, Шотландия, Великобритания. Перед тем, как присоединиться к Peak в феврале 2013 года, Эд завершил свою докторскую диссертацию.Sc. в ETH Zurich в Швейцарии с использованием ГХ-МС для изучения летучих веществ растений, вызываемых травоядными животными, и их взаимодействия с полезными насекомыми. Затем он поступил в Цюрихский университет, где его работа была сосредоточена в основном на методах сбора летучих и анализе с использованием ГХ-МС и ГХ-ПИД. +44 141 812 8100, [email protected]
Каталожные номера:
1. Чой и др., (2005) Журнал Электрохимического общества, 152 (3): E123-E130, DOI: 10,1149 / 1,1859814
2. Motupally et al., (2000) Журнал Электрохимического общества, 147 (9): 3171-3177 DOI: 10,1149 / 1,1393879
3. Funke & Raynor, (2002) Расширенный тезисы статьи, представленной на CS-MAX, Сан-Хосе, Калифорния, 11-13 ноября.
Чтобы узнать больше о генераторах водорода, азота и нулевого воздуха Peak Scientific для ГХ, щелкните здесь или свяжитесь с нами.
.
No related posts.