[发明专利]一种空气富氧设备、富氧供气系统及富氧燃烧方法

权利要求书

1.一种空气富氧设备，包括外壳体、原料气腔体、截余气腔体、中间腔体、膜分离组件和磁场组件；其中，

所述原料气腔体和截余气腔体分别位于外壳体内空间的两端；中间腔体位于原料气腔体和截余气腔体之间；

所述膜分离组件设置于中间腔体内；所述膜分离组件为中空管式双开口膜形式，膜分离组件的两端开口分别与原料气腔体和渗余气腔体连通，将中间腔体分为截余通道和渗透通道；

所述膜分离组件的中空腔形成截余气通道，若干膜分离组件之间的腔体形成渗透通道；

所述原料气腔体和截余气腔体分别设置原料气入口和截余气出口；所述外壳体的两侧分别设置吹扫气进口和渗透气出口，吹扫气进口和渗透气出口分别与渗透通道相连通；

所述磁场组件设置在外壳体周围或两侧，用于在外壳体区域内形成磁场；在若干膜分离组件之间的渗透通道填充聚磁介质。

2.按照权利要求1所述的空气富氧设备，其特征在于，所述膜分离组件设置多组，相应地与原料气腔体、截余气腔体形成多组截余气通道。

3.按照权利要求1所述的空气富氧设备，其特征在于，所述原料气进口、截余气出口与膜分离组件的截余通道连通，所述渗透气出口、吹扫气入口与膜分离组件的渗透通道连接。

4.按照权利要求1所述的空气富氧设备，其特征在于，所述磁场组件由多组磁体构成，所述磁体为永磁体、电磁体或超导磁体。

5.按照权利要求1所述的空气富氧设备，其特征在于，所述吹扫气进口和渗透气出口设置在外壳体两侧靠近两端部的位置。

6.按照权利要求1所述的空气富氧设备，其特征在于，所述膜分离组件的管壁为膜分离材料，所述膜分离材料对O₂/N₂的选择性大于2。

7.按照权利要求1所述的空气富氧设备，其特征在于，所述聚磁介质用于将均匀磁场变为高梯度的非均匀磁场。

8.按照权利要求7所述的空气富氧设备，其特征在于，所述聚磁介质为球介质、齿板介质、网介质、棒介质和钢毛介质中的一种或几种。

9.按照权利要求1、7或8所述的空气富氧设备，其特征在于，聚磁介质的材质为纯铁、低碳钢、铁素体导磁不锈钢和铁钴钕硼合金中的一种或几种。

10.一种膜法富氧燃烧供气系统，其中包括权利要求1-9任一所述的空气富氧设备。

11.按照权利要求10所述的膜法富氧燃烧供气系统，其特征在于，所述系统包括空气过滤器、助燃风机、空气富氧设备、换热器、燃烧炉、烟气循环风机、脱水罐；

所述助燃风机进口通过过滤器与大气相通；助燃风机出口与空气富氧设备的原料气进口连接；

所述空气富氧设备的渗透气出口经换热器与燃气炉助燃风入口连接，空气富氧设备的截余气出口与大气连通；

所述燃烧炉烟气出口经换热器与烟气循环风机入口连接；所述烟气循环风机出口分成两路，第一路与脱水罐入口连接，第二路外排出系统；

所述脱水罐的气体出口经过管线与空气富氧设备的吹扫气入口连接。

12.按照权利要求11所述的膜法富氧燃烧供气系统，其特征在于，所述脱水罐为冷却脱水气液分离罐，内部设置有冷媒取热设施。

13.一种膜法富氧燃烧供气的方法，其中应用了权利要求10-12任一所述的富氧燃烧供气系统。