[發明專利]集成式膜分離制氮設備

無效

• 申請號: 201310450578.2
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103466567A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 張忠家;王鶴舀;孫艷
• 申請（專利權）人: 天津凱德實業有限公司
• 主分類號: C01B21/04
• 分類號: C01B21/04
• 代理公司: 十堰博迪專利事務所 42110
• 代理人: 高良軍

技術領域

本發明涉及一種制氮設備，尤其涉及一種集成式膜分離制氮設備。

背景技術

隨著科學技術的發展，制氮工藝和設備也得以完善，氮氣廣泛應用于不同領域。可適用于石油開采提高采油率；適用于化工行業可起到惰性保護、干燥、壓力輸送、管道吹掃、工藝滲氮等；適用于食品倉儲，果蔬保鮮、飲料攪拌、包裝等；電力電纜應用于干法聚乙烯交聯保護、電子焊接保護等；醫藥領域應用于氣態運輸、包裝等；冶金行業應用于熱處理；煤礦行業應用于惰化防滅火等。?現有的制氮設備操作復雜，對環境污染大，能源消耗多及獲得的氮氣純度較低等方面的缺陷。

目前常用的制氮方法主要有低溫精餾法、變壓吸附法和膜分離法大眾。本發明的采用的膜分離技術源于美國DOW化學公司的科研成果。DOW化學是世界上最大的化學公司之一，它的膜分離技術四十多年來在世界上一直處于領先地位。自八十年代中期第一代膜分離氮氣發生器問世以來，到目前第二代膜分離空分制氮膜組件已商業化。該技術核心是超細化中空纖維，具有高的回收效率和可獲得較高純度的氮氣，工作連續穩定、可靠、壽命長，現已有數千套膜分離系統在世界各地運行，產生了極大的經濟效益。

發明內容

本發明主要解決上述技術問題，提供一種具有集成化程度高，體積小，氮氣純度高，操作簡便，精確控制及數據記憶能力的集成式膜分離制氮設備。

本發明主要是通過以下技術方案實現的：

集成式膜分離制氮設備，包括冷卻器1，電機3，聚結過濾器5，活性碳過濾器6，手動球閥8，流量計11，減壓閥12，氧電池13，膜分離器14，電動調節閥15，電磁閥16，單向閥17，手動排水閥18，電動排水閥19，其特征在于，所述制氮設備包括空氣螺桿壓縮機2，汽水分離器4，換熱器7，在過濾器5和膜分離器14設有由微控單元控制的溫度檢測器9，壓力檢測器10。

膜分離器采用多個中空纖維膜組件并聯，并將空氣螺桿壓縮機體積增大，可獲得不同產氣量和純度的氮氣。

由電化學氧檢測傳感器控制采樣檢測氮氣；由純度調節閥來實現產品氣的純度調控。溫度檢測器9，壓力檢測器10對所述制氮設備進行系統保護，主要是對空壓機和膜組件進行保護，防止進氣溫度過高會損傷膜組。標準固定氮氣裝置具有成熟的中空纖維膜分離制氮技術、可靠的膜組件產品支持。可通過增加膜組件擴大系統的產氮量、氮氣純度調節方便,并根據用戶的需求在95%-99.9%之間任意調節、人性化設計滿足您的不同要求。流程簡單，結構緊湊，節省空間。所述制氮設備對采樣檢測、純度調控、溫度控制及系統保護采用全自動控制方式。本制氮設備還包括由電化學氧檢測傳感器，純度調節閥，冷干機，空氣加熱器。

本發明的有益效果是：集成式膜分離制氮設備均采用先進的中空纖維膜分離制氮技術，具有產氣量大、抗污染、高純度、低能耗等最佳性能，將空氣螺桿壓縮機，汽水分離器，換熱器集成，并且均采用PLC電腦控制系統，數據記憶功能強大，適用于95—99.9%純度的氮氣，流程簡單，控制精確，操作簡便。

附圖說明

?圖1?為本發明集成式膜分離制氮設備平面結構示意圖。????

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的技術方案做進一步具體的說明：

集成式膜分離制氮設備包括冷卻器1，電機3，聚結過濾器5，活性碳過濾器6，手動球閥8，溫度檢測器9，壓力檢測器10，流量計11，減壓閥12，氧電池13，膜分離器14，電動調節閥15，電磁閥16，單向閥17，手動排水閥18，電動排水閥19，空氣螺桿壓縮機2，汽水分離器4，換熱器7。膜分離器采用多個中空纖維膜組件并聯。本制氮設備還包括由電化學氧檢測傳感器，純度調節閥，冷干機，空氣加熱器。

如圖1所示，本實施例中開啟電機3，啟動空氣螺桿壓縮機2，潤滑油和壓縮空氣經冷卻器1冷卻后進入空氣螺桿壓縮機2，潤滑油經換熱器7后再進入冷卻器1；空氣壓縮增壓到1.4MPa，壓縮氣體先經鋁翅片風冷冷卻器1冷卻，進入汽水分離器4除水、再經過濾器5、活性碳過濾器6預處理裝置過濾凈化，并通過冷干機，空氣加熱器使，壓縮氣體的純凈度達到顆粒度含量小于0.01um、油霧含量小于0.01ppm的純凈度指標，然后進入膜分離器14實現氮-氧分離，分離后的氮氣通過單向閥17進入儲氣罐，實現用戶的終端使用。膜分離器采用多個中空纖維膜組件并聯。為防止進氣溫度過高損傷膜組，在過濾器5和膜分離器14設有由微控單元控制的溫度檢測器9，壓力檢測器10。