Принцип работы мембранного азотного модуля

Половолоконный мембранный модуль представляет собой пучки полых волокон диаметрами в несколько десятых и даже сотых долей миллиметра, герметично закрепленные концами в корпусе цилиндрической формы. Конструктивно половолоконный модуль схож с кожухотрубчатым теплообменником. В зависимости от того внутренняя или наружная поверхность мембранного волокна является активной (селективно проницаемой) разделяемый газ может подаваться во внутриволоконное либо межволоконное пространство аппарата. Плотность упаковки мембран в  корпусе аппарата может достигать 20 000 — 30 000 м²/м³.

Разделение в мембранном половолоконном модуле происходит следующим образом. Исходный атмосферный воздух, предварительно сжатый, осушенный и очищенный от механических частиц и масла подается на вход в мембранный модуль. Далее воздух равномерно распределяется по полым волокнам, закрепленным в корпусе модуля. Разделение воздуха внутри каждой из половолоконных мембран происходит за счет разницы парциальных давлений на внешней и внутренней поверхностях мембраны. Газы, имеющие большую проницаемость, преимущественно проходят в межмембранное пространство, тем самым формируя два потока: воздух обогащенный азотом и воздух обогащенный кислородом. Обогащенный азотом непроникший поток воздуха (ретантат, нонпермеат, продуктовый газ, азот) направляется потребителю. Проникший поток воздуха (пермеат, сбросной поток) сбрасывается в атмосферу.

Мембранный модуль является сердцем мембранной газоразделительной установки. Отдельные мембранные модули собираются (коллектируются) в мембранные блоки, а их количество зависит от необходимой производительности мембранной установки по продуктовому газу (например азоту).