[發(fā)明專利]高純氮設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010257166.3
• 申請日: 2010-08-19
• 公開（公告）號: CN101929790A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡玖益;張小元
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州制氧機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 陸明耀;陳忠輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高純氮設(shè)備，尤其涉及一種采用低溫精餾的方法生產(chǎn)高純氮的設(shè)備。

背景技術(shù)

氮?dú)馐且环N的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的工業(yè)氣體。其主要應(yīng)用在電子封裝/化學(xué)加工/照明/熱處理/食品封裝/食品冷凍/金屬制造/玻璃生產(chǎn)/石油精煉/橡膠粉碎/生物制藥等場合。

目前的高純氮設(shè)備主要采用低溫精餾的方法生產(chǎn)高純氮。精餾作為一種傳統(tǒng)的分離提純手段已有上百年的歷史，它被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、玻璃、電子等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。高純氮設(shè)備的原料是空氣，生產(chǎn)方法主要是低溫精餾，生產(chǎn)過程中主要消耗的是電能。

當(dāng)今世界科技與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各行各業(yè)對氮的需求急增，用量越來越大，促使空分設(shè)備越造越大，工藝流程越來越多。高純氮設(shè)備的應(yīng)用也越來越廣，產(chǎn)品氮壓力、純度要求各有不同。而帶液空過冷器的高純氮設(shè)備通常只采用膨脹后富氧氣來過冷液空，能耗較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能環(huán)保，能耗低的高純氮設(shè)備。

本發(fā)明的目的通過提供以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種高純氮設(shè)備，包括：通過管路互相連接的預(yù)處理系統(tǒng)，純化系統(tǒng)和分餾塔，所述分餾塔包括透平膨脹機(jī)，用于熱交換的主換熱器和過冷器，以及精餾塔和冷凝蒸發(fā)器，所述精餾塔包括上塔和下塔，所述純化系統(tǒng)的出口經(jīng)管路連接到下塔的空氣入口，該管路經(jīng)過主換熱器；所述下塔還設(shè)有用于供精餾產(chǎn)生的富氧液空流出的富氧液空出口，所述富氧液空出口經(jīng)管路連接到所述純化系統(tǒng)，該管路經(jīng)過主換熱器；所述上塔設(shè)有氮?dú)獬隹冢摮隹谶B接的管路經(jīng)過主換熱器。

進(jìn)一步的，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的過濾器、空氣壓縮機(jī)和冷干機(jī)。

進(jìn)一步的，所述冷干機(jī)配置有三級除油過濾器。

進(jìn)一步的，所述純化系統(tǒng)包括分子篩吸附器和電加熱器。

進(jìn)一步的，所述分子篩加熱器為立式單層床結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述主換熱器包括主換熱器上部和主換熱器下部。

進(jìn)一步的，所述富氧液空出口連接的管路依次經(jīng)過過冷器、冷凝蒸發(fā)器、過冷器、主換熱器下部、透平膨脹機(jī)、過冷器、主換熱器下部、主換熱器上部，最后連接到純化系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述富氧液空出口連接的管路連接到純化系統(tǒng)的電加熱器。

本發(fā)明通過將富氧的管路、原料空氣的管路、氮?dú)獾墓苈吠瑫r(shí)連接至主換熱器，使得富氧和氮?dú)獾睦淞康玫匠浞掷茫?jié)能環(huán)保；同時(shí)將富氧送入膨脹機(jī)進(jìn)行制冷，結(jié)構(gòu)合理、節(jié)約物料，流程配置簡單。本發(fā)明的高純氮設(shè)備具有高可靠性、低能耗。氮提取率≥51％；單位制氮能耗≤0.35kW.h/Nm3N2。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

1????空氣過濾器??????????15????分餾塔

3????空氣壓縮機(jī)??????????17????透平膨脹機(jī)

5????冷干機(jī)??????????????19????主換熱器上部

7????純化系統(tǒng)????????????21????主換熱器下部

9????分子篩吸附器????????23????過冷器

11???電加熱器????????????25????精餾塔

13???消音器??????????????27????冷凝蒸發(fā)器

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的原理是利用空氣中氧氮沸點(diǎn)的不同，采用低溫精餾的方法生產(chǎn)高純度氮?dú)狻?/p>

以下參照附圖說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。

如圖1，本發(fā)明的高純氮設(shè)備主要包括通過管路相互連接的預(yù)處理系統(tǒng)，純化系統(tǒng)7和分餾塔15。

所述的預(yù)處理系統(tǒng)包括通過管路互相連接的過濾器1、空氣壓縮機(jī)3，和冷干機(jī)5。所述的冷干機(jī)5配置了高效的三級除油過濾器，保證其空氣出口含油量小于0.003PPm，降低了純化系統(tǒng)7的負(fù)荷，保證了純化系統(tǒng)7的安全高效運(yùn)行。冷干機(jī)5的應(yīng)用還使得進(jìn)入純化系統(tǒng)的空氣常壓露點(diǎn)小于-20℃，減少了純化系統(tǒng)吸附劑分子篩的用量，在降低冷干機(jī)5功耗的同時(shí)降低了吸附劑再生的能耗，有利于節(jié)能。