3M Liqui-Cel 操作手册

摘要

产品标识

3M™ Liqui-Cel™ Extra-Flow 膜接触器设计用于向非危险液体流中添加或去除溶解气体。这些膜接触器采用数千根微孔聚丙烯中空纤维，这些纤维具有疏水性，可防止液体渗入膜孔。

可用产品规格包括：

• 2.5 x 8
• 4 x 13
• 4 x 28
• 6 x 28
• 8 x 20
• 8 x 40
• 8 x 80
• 10 x 28
• 14 x 28
• 14 x 40

10 x 28 高纯度、14 x 28 和 14 x 40 工业产品带有 CE 标志（符合 PED 97/23/EC 第 1 类）。其他工业接触器（2.5 x 8、4 x 13、4 x 28、6 x 28、8 x 20、8 x 40、8 x 80 和 10 x 28）按照健全工程实践制造，因其尺寸、压力和容积无需 CE 标志。

运行限制

• 运行温度与压力： 不得超过最大运行压力或温度限值。切勿超过液体温度或压力限值。
• 储存温度： 干态膜接触器应在温度低于 49°C (120°F)、湿度较低至中等（相对湿度 <60%）的条件下储存。
• 膜暴露： 当液体或气体温度超过 35°C (95°F) 时，请勿将膜暴露于空气中。
• 清洗压差： 对于 2.5x8 英寸、4 英寸和 10 英寸膜接触器，清洗期间管腔侧压力不得超过壳体侧压力。
• 跨膜压力： 不得让跨膜压差超过推荐限值。
• 液体与气体压力： 接触器内液体压力应始终高于气体压力。
• 吹扫气体压力： 在吹扫气体模式下，供给接触器的气体压力应调节至 < 0.7 kg/cm²（< 10 psig，0.69 bar）。在组合模式下，将气体供给压力调节至 < 0.07 kg/cm²（< 1 psig，0.069 bar）。
• 氧化性物质： 避免接触臭氧、氯气、过氧化氢、过氧乙酸等氧化性物质，以防膜氧化。
  • 氯限值：
    • 组合（N₂ 吹扫）：< 1 ppm（建议 < 0.5 ppm）
    • 空气组合：< 0.1 ppm（建议 < 0.05 ppm）
    • 空气吹扫：0 ppm
    • 仅真空：< 1 ppm（建议 < 0.5 ppm）
  • 吹扫气体用空气温度不得超过 35°C (95°F)。
• 表面活性剂/溶剂： 使用聚丙烯 X-40、X-50 和 XIND 膜时，避免接触表面活性剂和低表面张力有机溶剂（如醇类），以防膜润湿。
• 储存环境： 膜接触器不应存放在阳光直射处。应存放在密封袋或收缩膜包装中，并置于原装或其他不透明箱体内。

进水

• 过滤： 一般过滤指南请参见官方 PDF。
• 清洗溶液配制： 建议使用经过滤、脱氯和去离子的水来配制清洗溶液。
• 沉淀风险： 含有难溶钙、镁、铁、铝等化合物及 SiO₂ 的水，若 pH 值发生变化，可能会在膜表面形成沉淀。
• 氧化剂去除： 建议在 Liqui-Cel® 膜接触器之前去除水中的游离氯、臭氧及任何其他氧化性物质。膜接触器通常应位于紫外线和臭氧处理工艺步骤的上游。

产水

• 溶解氧浓度（真空模式）：
  • 条件： 两个 4x28、X-40 接触器串联，流量 20 gpm (4.5 m³/hr)，温度 77°F (25°C)。入口溶解氧和氮气水平基于正常空气饱和条件。
  • 真空度（绝对气体压力，假设大气压 760 mm Hg）与出口浓度（典型值），ppb：
    • 26 in. Hg (100 mm Hg)：1345 ppb
    • 27 in. Hg (74 mm Hg)：1015 ppb
    • 28 in. Hg (50 mm Hg)：560 ppb
    • 28.5 in. Hg (36 mm Hg)：345 ppb

电气

• 接地： 电气连接必须正确接地。
• 电源： 始终使用与系统真空泵或鼓风机电压匹配的适当电压的接地电源，并配备 15 安培保险丝保护和本地断开开关。
• 规范合规： 根据当地电气规范确认适当的电气连接，并在必要时更换插头。

机械/液压

• 安装： 接触器可垂直或水平安装。
• 接触器类型：
  • Extra-Flow： 使用中心挡板迫使液体径向流过纤维束；液体在中空纤维的外部（壳体侧）流动。
  • 高压型： 类似于 Extra-Flow，但采用不同的外壳设计，适用于高压应用（例如 8 x 40 和 8 x 80 英寸接触器）。
  • 径向型： 使用中心管，无直接出口，迫使液体径向流过纤维束（例如 1 x 3 和 2 x 6 SuperPhobic® 接触器）。
  • MiniModule™： 液体在中空纤维内部（管腔侧）流动。
  • MicroModule™： 液体在壳体侧流动。
• 管道设计（真空/组合模式）：
  • 真空管路管道尺寸必须按真空工况设计。
  • 通过谨慎使用螺纹、管道密封剂和管道胶带，尽量减少空气泄漏。
  • 避免长管道敷设和环路；尽量减少弯头。
  • 真空集管必须处理整个系统的蒸汽负荷。
  • 出口气体管道应向下倾斜并远离接触器，以排出冷凝水。
• 支撑： 所有塑料接口延伸部分均应加以支撑，防止弯曲。不得使用连接端盖的螺栓法兰来支撑 14 英寸接触器的重量。
• 泄压： 必须安装适当的泄压阀，以防止液体和气体超压。
• 膜失效保护：
  • 建议在出水口安装低压报警开关或流量开关。
  • 建议在真空或组合模式的真空管路上安装液封和高压真空开关，以保护真空泵等下游设备。
• 吹扫气体流量（用于 CO₂ 去除，仅空气吹扫模式）：
  • 接触器规格与典型流量（scfm / Nm³/hr）：
    • 2.5 x 8：0.25 – 1.25 scfm / 0.4 – 2.0 Nm³/hr
    • 4 x 13：1 – 5 scfm / 1.6 – 7.9 Nm³/hr
    • 4 x 28：1 – 10 scfm / 1.6 – 15.8 Nm³/hr
    • 6 x 28：2 – 10 scfm / 3.2 – 15.8 Nm³/hr
    • 8 x 20 PVC：3 – 15 scfm / 4.7 – 23.7 Nm³/hr
    • 8 x 20 SS：不适用
    • 8 x 40：5 – 20 scfm / 7.9 – 31.7 Nm³/hr
    • 8 x 80：不推荐
    • 10 x 28：5 – 30 scfm / 7.9 – 47.5 Nm³/hr
    • 14 x 28：10 – 50 scfm / 15.8 – 79.1 Nm³/hr
    • 14 x 40：不推荐
• 吹扫气体过滤器（吹扫气体模式）： 对于高纯度应用，建议使用 0.2 微米过滤器；对于工业应用，1.0 微米过滤器通常足够。
• 组合模式（吹扫辅助真空）典型吹扫范围：
  • 空气吹扫（Nm³/hr / scfm）：
    • 2.5 x 8：0.1 – 0.4 / 0.05 – 0.25
    • 4 x 13：0.3 – 1.6 / 0.2 – 1
    • 4 x 28：0.3 – 3.2 / 0.2 – 2
    • 6 x 28：0.6 – 3.2 / 0.4 – 2
    • 8 x 20 PVC：0.8 – 7.9 / 0.5 – 5
    • 8 x 20 SS：不适用
    • 8 x 40：1.6 – 6.3 / 1 – 4
    • 8 x 80：不推荐
    • 10 x 28：3.2 – 15.8 / 2 – 10
    • 14 x 28：4.7 – 23.7 / 3 – 15
    • 14 x 40：不推荐
  • 氮气吹扫（Nm³/hr / scfm）：
    • 2.5 x 8：0.03 – 0.16 / 0.02 – 0.1
    • 4 x 13：0.2 – 0.8 / 0.1 – 0.5
    • 4 x 28：0.2 – 1.6 / 0.1 – 1
    • 6 x 28：0.2 – 1.6 / 0.1 – 1
    • 8 x 20 PVC：不适用
    • 8 x 20 SS：0.3 – 1.6 / 0.2 – 1
    • 8 x 40：0.6 – 1.3 / 0.4 – 0.8
    • 8 x 80：0.8 – 1.6 / 0.5 – 1
    • 10 x 28：0.6 – 1.6 / 0.4 – 1
    • 14 x 28：0.8 – 1.6 / 0.5 – 1
    • 14 x 40：不推荐
• 各接触器规格的最小和最大流量、压力指南以及系统制造用接触器重量 在原文档中有所讨论，但提供的文本中具体数值无法辨认。请参阅官方 PDF 获取精确的表格数值。

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