[发明专利]一种热流逸式气体分离系统

摘要

本发明公开了一种热流逸式气体分离系统，其包括分离装置及换热介质输送装置，分离装置包括至少一个分离单元组，分离单元组包括至少一个分离单元、冷腔进气管、冷腔排气管及热腔排气管，分离单元包括壳体、冷腔、热腔、微通道组、低温通道及高温通道，微通道组中每个微通道的特征尺寸不大于需要从冷腔分离到热腔的气体组分的分子平均自由程；当分离装置包括至少两个分离单元组时，分离单元组串联起来，前一个分离单元组的热腔排气管与后一个分离单元组的冷腔进气管连接；换热介质输送装置把低温介质和高温介质输送给低温通道和高温通道。本发明把气体分离与余(废)热利用集成一体，其可直接利用余(废)热，以节约能源和便于工艺结合和操作。

主权项

1.一种热流逸式气体分离系统，其特征在于，包括：分离装置，其包括至少一个分离单元组，每个所述分离单元组包括：至少一个分离单元，该分离单元包括壳体、冷腔、热腔、微通道组、低温通道以及高温通道，所述壳体的内腔被所述微通道组分隔成所述冷腔和所述热腔，所述微通道组中每个微通道的特征尺寸不大于在所述冷腔内的混合气体中需要被分离到所述热腔内的气体组分的分子平均自由程；所述冷腔设置有一冷腔进气口和一冷腔排气口，所述热腔设置有一热腔排气口；所述低温通道设置于所述壳体的壁体内且与所述冷腔对应；所述高温通道设置于所述壳体的壁体内且与所述热腔对应；冷腔进气管，每个所述分离单元的所述冷腔进气口均与该冷腔进气管连接；冷腔排气管，每个所述分离单元的所述冷腔排气口均与该冷腔排气管连接；以及热腔排气管，每个所述分离单元的所述热腔排气口均与该热腔排气管连接；当所述分离装置包括至少两个所述分离单元组时，所有的所述分离单元组依序串联起来，前一个所述分离单元组的所述热腔排气管与后一个所述分离单元组的所述冷腔进气管连接；以及换热介质输送装置，其用于把低温介质输送给每个所述分离单元的所述低温通道，并把高温介质输送给每个所述分离单元的所述高温通道；所述低温介质为低温冷冻水，所述高温介质为来自于利用余热或废热产生的高温水，所述换热介质输送装置为一水流输送装置；所述水流输送装置与所述分离装置之间通过一个制冷子系统进行连接，所述制冷子系统包括：喷射器；冷凝器，其制冷工质进口与所述喷射器的出口连接；第一流量调节装置，其与所述冷凝器的制冷工质出口连接；节流装置，其进口与所述第一流量调节装置连接；蒸发器，其设置有冷冻水进口、冷冻水出口、制冷工质进口和制冷工质出口，该蒸发器的制冷工质进口与所述节流装置的出口连接，该蒸发器的制冷工质的出口与所述喷射器的引射流体进口连接；冷冻水总管，其与所述蒸发器的冷冻水出口连接，所述水流输送装置把被所述分离装置或其他用冷场合使用后温度升高的冷冻水从所述蒸发器的冷冻水进口输送到所述蒸发器内进行降温，降温后得到的低温冷冻水从该冷冻水总管排出，从该冷冻水总管排出的低温冷冻水再通过管道输送给每个所述分离单元的所述低温通道；换热器，其制冷工质通道的入口与所述第一流量调节装置连接，且该换热器的制冷工质通道的出口与所述喷射器的工作流体进口连接；第一高温水进管，其与所述换热器的热流通道的入口连接；以及高温水总管，其与所述换热器的热流通道的出口连接，所述水流输送装置把高温水从所述第一高温水进管输送到所述换热器的热流通道进行换热后从该高温水总管排出，从该高温水总管排出的高温水再通过管道输送给每个所述分离单元的所述高温通道。