[實用新型]一種制氮氣設備

有效

• 申請號: 201320081115.9
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN203200025U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 黃昌華;韓固勇;于卿枝;鄧建;陸璐;張強;牛偉恒;劉玉超
• 申請（專利權）人: 黃昌華
• 主分類號: C01B21/04
• 分類號: C01B21/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于空氣分離設備領域，尤其涉及一種制氮氣設備。?

背景技術

目前，采用膜分離法分離空氣的方法被廣泛應用，其中制取高純度、低露點氮氣的制氮氣設備主要由空氣壓縮機、制冷壓縮機、隔膜壓縮機、冷卻器、換熱器、蒸發器、中空纖維膜器、電加熱器、除氧器、干燥器、水泵、儲氣罐等組成。其工藝流程通常為：空氣經過濾器過濾后被空氣壓縮機壓縮，壓力升高到1.25MPa左右，同時，完成初步的冷卻、除水、除油、除塵，進入冷干機進行深度冷卻到5℃左右，盡可能地除去空氣中的水分，經過濾器過濾、電爐加熱，溫度升高到45℃左右后再進入中空纖維膜器，被中空纖維膜器分離后的氣體分為兩股：透過側的廢氧氣體排空，未透過膜層的氮氣進入除氧器，在除氧催化劑的作用下，普氮中的微量氧氣被除去，進入冷卻器冷卻，溫度下降到接近室溫后，進入干燥器，在干燥器中的吸附劑作用下，實現深度干燥，出口氮氣的露點可達-65℃以下，變成高純度、低露點的氮氣，高純度的氮氣經過濾器過濾后進入貯氣罐，最后，被隔膜壓縮機壓縮后充入氣瓶。?

所述工藝流程，壓縮空氣進入中空纖維膜器前，需盡可能地減少壓縮空氣中的水分含量，又由于中空纖維膜器在45℃左右時的工作狀態最佳，為了保證中空纖維膜器處于最佳的工作狀態，在空氣進中空纖維膜器前設置了一個冷干機組及一個電爐，讓壓縮空氣先通過冷干機組進行冷卻，壓縮空氣出冷干機組的溫度達到5℃左右，分離出水分，然后壓縮空氣通過電爐加熱，確保壓縮空氣進中空纖維膜器時溫度在45℃左右。?

所述工藝流程，氮氣在除氧器內的溫度為180℃左右，只有在這樣的高溫下才能夠順利地將氮氣中的微量氧氣清除，進入干燥器時氮氣的溫度又需維持在室溫，因此，在除氧器與干燥器之間設置了一個冷卻器，用來降低氮氣的溫度。另外，隔膜壓縮機壓縮氮氣時會產生大量的熱量，為了讓隔膜壓縮機正常工作并降低壓縮機工作時的能耗，需將隔膜壓縮機工作時產生的熱量及時帶走。因此，在此工藝流程中，另設一個冷水系統，循環水先經過制冷機組，把熱量傳給制冷機組，水溫降低到25℃左右進入冷卻器及隔膜壓縮機，將熱量帶出，如此往復。?

所述工藝流程，壓縮空氣首先被冷卻到5℃左右，然后又迅速被電爐加熱到45℃左右，循環水出隔膜壓縮機及冷卻器的溫度是高于45℃的，這時的熱水沒有用來加溫空氣，而是直接進入冷水機組的換熱器，消耗制冷機組產生的冷量。這種設計存在明顯缺陷，造成了系統能量極大的浪費，增加了單位氮氣產品的能耗，有改進以降低生產單位氮氣產品能耗的現實需要。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有制氮氣設備的不足，提供了一種設計合理、能耗低的制氮氣設備。?

本實用新型解決其技術問題所采取以下技術方案實現的：?