[實用新型]高純氮設備

有效

• 申請號: 200820187136.8
• 申請日: 2008-09-18
• 公開（公告）號: CN201376900Y
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 楊林芳;史宏偉
• 申請（專利權）人: 蘇州制氧機有限責任公司
• 主分類號: C01B21/04
• 分類號: C01B21/04
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳忠輝

技術領域

本實用新型涉及一種高純氮設備，更具體地涉及采用低溫精餾的方法生產高純度氮氣的裝置。

背景技術

精餾作為一種傳統的分離提純手段已有上百年的歷史，它被廣泛應用于冶金、化工、玻璃、電子等各個行業領域。高純氮設備的原料是空氣，生產方法主要是低溫精餾，生產過程中主要消耗的是電能。隨著能源的日愈緊張，能源價格的不斷上漲，節能降耗是各行各業最為關注的大事之一。

許多行業的生產有周期性，有淡旺季，所以對氮氣的需求量也有較大的變化。一般的高純氮設備無法滿足此要求，只能在用氣量少時放空一部份氮氣，造成能源的浪費。

還有一些行業需要兩種不同壓力的氮氣，以滿足不同的生產工藝的需要。一般的高純氮設備只能生產一種壓力的氮氣，必須增加后處理設備才能生產另一種壓力的氮氣，這樣不僅增加了設備及建設的投資，還可能造成后處理設備對氮氣的損耗及二次污染。所以市場急需一種能同時生產兩種不同壓力氮氣且能夠變工況運行的高純氮設備。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決上述的技術問題，提供一種節能環保、且能同時生產兩種不同壓力氮氣的高純氮設備。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：

一種高純氮設備，包括通過管路相互連接的預處理系統、精餾系統及若干儲存器，所述精餾系統包括膨脹機，用于熱交換的主換熱器和過冷器，以及一個精餾塔；所述的精餾塔包括相互連通的下塔、上塔及冷凝蒸發器；

所述的下塔設有經預處理系統純化后的壓縮空氣的入口，所述下塔的底部為富氧液空的出口，所述下塔的中部為中壓氮氣的出口，通過管路與中壓氮氣存儲器相連通，所述下塔的頂部為液氮的出口，通過管路與液氮存儲器相連通；

所述的上塔的底部為富氧氣的出口，通過管路與膨脹機相連，所述的上塔的中部為富氧液空的入口，與下塔底部的富氧液空的出口相連通，所述的上塔的頂部為液氮的入口及高純氮的出口，通過管路與低壓氮氣存儲器相連通；

所述的冷凝蒸發器與下塔的頂部相連通，用于將下塔中的部分氮氣液化，所述的冷凝蒸發器的另一側通過管路與液氮存儲器相連通。

所述的預處理系統包括通過管路相互連接的空氣過濾器、空氣壓縮機、預冷機組、分子篩吸附器以及電加熱器。

進一步地，所述的上塔的頂部的液氮入口為兩個。所述的精餾系統包括有并聯設置的兩個膨脹機，都與上塔底部的富氧氣出口相連通。

再進一步地，所述的上塔頂部的高純氮出口與低壓氮氣存儲器之間的管路穿過所述的過冷器和主換熱器。所述的下塔頂部的液氮出口與液氮存儲器之間的管路穿過所述的過冷器。

本實用新型的有益效果主要體現在：由膨脹機提供循環的冷量，節能環保；精餾塔能同時生產液氮及兩種壓力的氮氣，完全能滿足市場的需要；而且本實用新型可以在根據空氣量的多少而在多種工況條件下運行。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型技術方案作進一步說明：

圖1：本實用新型高純氮設備的示意圖。

其中：

1預處理系統????2??????精餾系統????3???消音器

4??中壓氮氣存儲器??5??低壓氮氣存儲器??6??液氮存儲器

11?空氣過濾器??????12?空氣壓縮機??????13?預冷機組

14?分子篩吸附器????15?電加熱器????????21?透平膨脹機

22?主換熱器????????23?下塔????????????24?上塔

25?冷凝蒸發器??????26?過冷器

具體實施方式

本實用新型的原理是利用空氣中氧氮沸點的不同，采用低溫精餾的方法生產高純度氮氣。

如圖1所示，本實用新型的高純氮設備，包括通過管路相互連接的預處理系統1、精餾系統2及若干儲存器。所述的預處理系統1包括通過管路相互連接的空氣過濾器11、空氣壓縮機12、預冷機組13、分子篩吸附器14以及電加熱器15。所述精餾系統2包括兩個相互并聯的膨脹機21，用于熱交換的主換熱器22和過冷器26，以及一個精餾塔。所述的精餾塔包括相互連通的下塔23、上塔24及冷凝蒸發器25。

所述的下塔23設有經預處理系統1純化后的壓縮空氣的入口，所述下塔23的底部為富氧液空的出口，所述下塔23的中部為中壓氮氣的出口，通過管路與中壓氮氣存儲器4相連通，所述下塔23的頂部為液氮的出口，通過管路與液氮存儲器6相連通；所述的下塔23頂部的液氮出口與液氮存儲器6之間的管路穿過所述的過冷器26。