中空纖維制氨機(jī)這種機(jī)器利用氣體對膜的滲透系數(shù)不同而進(jìn)行氣體分離。中空纖維制氮機(jī)的關(guān)鍵是膜分離器，其結(jié)構(gòu)見圖4-44，它由耐壓的鋼殼和中空纖維管束組成，每根中空纖維管的管壁，即為起分離作用的膜，管壁厚約100um。其中位于管外表處的活性分離層只有幾個微米厚，余下的是疏松的多孔支承層，每臺膜分離器內(nèi)的中空纖維管數(shù)多達(dá)數(shù)萬根至數(shù)十萬根。
不同種氣體透過膜時，滲透速率有差異，把滲透系數(shù)大的氣體稱為“快氣”，滲透系數(shù)小的氣體稱為“慢氣”。壓縮空氣從一端進(jìn)入中空纖維管內(nèi)，氧氣（快氣）從管內(nèi)很快透過管壁，富集在管間隙和管與鍋殼間隙內(nèi)，由于兩端的管間隙被樹脂封死。富氧氣體只能從中部的出口排出；氮氣（慢氣）則穿過中空纖維管，由另一端的富氨口輸出，送回氣調(diào)庫。
中空纖維制氮機(jī)工藝流程見圖4-45，其工作過程如下：空壓機(jī)1將氣調(diào)庫內(nèi)氣體升壓后，送人高效過濾器2進(jìn)行除水、油、雜質(zhì)，以免中空纖維管堵塞影響分離效果；然后通過電加熱器3，其作用是保證膜的良好滲透系數(shù)和分離系數(shù)所要求的溫度，防止進(jìn)入分離器的空氣中殘留的水分結(jié)露影響分離效果，加熱溫度可
以自動控制，由電加熱器出來的壓縮空氣進(jìn)入中空纖維膜分離器，出來的富氨氣體經(jīng)水冷卻器5降溫，最后經(jīng)恒壓閥6減壓，返回氣調(diào)庫。膜分離器的鋼殼外設(shè)一定厚度的隔熱層，以保證其所需的工作溫度和減少工作溫度的波動。
