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Membrantrennverfahren und Membrananlage zur energieeffizienten Erzeugung von Sauerstoff

MEMBRANE SEPARATION PROCESS AND MEMBRANE PLANT FOR ENERGY-EFFICIENT PRODUCTION OF OXYGEN
 
: Kriegel, Ralf

:
Frontpage ()

DE 102013107610 A1: 20130717
German
Patent, Electronic Publication
Fraunhofer IKTS ()

Abstract
Die Erfindung betrifft ein Membrantrennverfahren und eine Membrananlage zur energieeffizienten Sauerstofferzeugung unter Verwendung gemischt leitender keramischer Membranen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, sodass unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik die Energieeffizienz des MIEC-Membranverfahrens zur Sauerstoffproduktion, insbesondere mit autarken MIEC-Membrananlagen, wesentlich gesteigert wird.; Erfindungsgemäss wird die Aufgabe mit einem Membrantrennverfahren zur energieeffizienten Gewinnung von Sauerstoff aus erwärmter Frischluft unter Verwendung gemischt leitender Membranen im Vakuumbetrieb, wobei die Frischluft nach Trennung des Sauerstoffs als Abluft abgeführt wird, dadurch gelöst, dass mindestens 85 % der zur Erwärmung der Frischluft erforderlichen Wärmeenergie durch Nutzung der Abwärme der Abluft und / oder des gewonnenen Sauerstoffs erfolgt, dass die restliche Erwärmung der Frischluft durch externe Energiezufuhr realisiert wird und dass das Verhältnis von Frischluft zu erzeugtem Sauerstoff im Normalbetrieb innerhalb der Grenzen 6:1 und 25:1 eingestellt wird.

 

The invention relates to a membrane separation process and to a membrane plant for energy-efficient oxygen production using ceramic membranes of mixed conductivity. The problem addressed by the invention is that of specifying a method wherein the disadvantages of the prior art are avoided and the energy efficiency of the MIEC membrane process for oxygen production, especially with autonomous MIEC membrane plants, is significantly enhanced. According to the invention, the problem is solved by a membrane separation process for energy-efficient recovery of oxygen from heated fresh air using membranes of mixed conductivity in vacuum operation, the fresh air being discharged as waste air after removal of the oxygen, in that at least 85% of the thermal energy required to heat the fresh air is effected by utilizing the waste heat in the waste air and/or in the oxygen recovered, in that the residual heating of the fresh air is achieved by external energy supply, and in that the ratio of fresh air to oxygen produced in normal operation is set within the ranges of 6:1 and 25:1.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-337440.html