[實用新型]高提取率和低能耗污氮氣提純氮氣的設備

有效

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• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN203940689U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 張瓊;馬天嬌;楊美原;郝迅
• 申請（專利權）人: 浙江大川空分設備有限公司
• 主分類號: F25J3/08
• 分類號: F25J3/08;F25J5/00
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所 33230
• 代理人: 董建軍

技術領域

本實用新型涉及屬于工業(yè)氣體制造領域，尤其涉及一種高提取率和低能耗污氮氣提純氮氣的設備。

背景技術

用戶原先投有空分裝置，其原先的空分裝置無法生產氮氣或者原有的氮氣產量無法滿足生產需求，如果再單獨投資一套制氮裝置，其投資成本和運行成本都較高，因此考慮實用新型了污氮氣廢氣回收再提純的制氮裝置。

實用新型內容

本實用新型為了解決上述現(xiàn)有技術存在的缺陷和不足，提供一種工藝先進、投資和運行成本低、提取率高、節(jié)能降耗的高提取率和低能耗污氮氣提純氮氣的設備。

為解決上述技術問題，本實用新型的污氮氣提純氮氣的設備，包括污氮氣壓縮機、連接在污氮氣壓縮機上的主換熱器、連接在主換熱器上的主塔、連接在主塔上的副塔和過冷器，所述主塔上設有主塔冷凝器，所述副塔上設有副塔冷凝器，所述污氮氣壓縮機的污氮氣出口通過管道與主換熱器的污氮氣進口連接，所述主換熱器的污氮氣出口通過管道與主塔的污氮氣進口連接，所述主塔的純氮氣出口通過管道與主換熱器的純氮氣進口連接，所述主塔的污液氮出口通過管道與過冷器的污液氮進口連接，所述過冷器的污液氮出口分別通過管道與主塔冷凝器的污液氮進口和副塔冷凝器的污液氮進口連接，所述副塔的污液氮出口通過管道與副塔冷凝器的污液氮進口連接，所述主塔冷凝器的污氮氣出口通過管道與副塔的污氮氣進口連接，所述副塔冷凝器的污氮氣出口通過管道依次穿過過冷器和主換熱器后與污氮氣壓縮機的污氮氣進口連接，所述主塔冷凝器的污液氮出口通過管道與主塔的污液氮進口連接，所述副塔冷凝器的污液氮出口分別通過管道與副塔的污液氮進口和主塔的污液氮進口連接。

優(yōu)選地，所述主塔的純氮氣出口還通過管道與主塔冷凝器的純氮氣進口連接，所述副塔的純氮氣出口通過管道與副塔冷凝器的純氮氣進口連接。

本實用新型的污氮氣提純氮氣的設備其提純步驟如下：

a)污氮氣經過壓縮機壓縮后引入主換熱器通過返流氣體低溫到一定溫度后送入主塔;

b)污氮氣進入主塔后,?在主塔從下而上在塔板或填料上與自上而下的液體進行傳熱傳質,?在塔頂抽出一部分壓力氮氣經過主換熱器復熱后作為產品；

c)從主塔底部出來的污液氮進過過冷器過冷后，一部分送入主塔冷凝器，主塔冷凝器蒸發(fā)出來的污氮氣送入副塔，此污氮氣在副塔從下而上在塔板或填料上與自上而下的液體進行傳熱傳質，塔頂產生的污氮氣經過副塔冷凝器冷凝，冷凝后的液體一部分返回副塔作為回流液，另一部分液體打入主塔作為回流液；

d)另一部分過冷器過冷出來的污液氮混合副塔底部出來的污液氮送入副塔冷凝器，副塔冷凝器蒸發(fā)出來的污氮氣經過過冷器和主換熱器復熱后送入污氮氣壓縮機回收利用；

e)為了維持冷量的平衡，在主塔的頂部灌入一部分液氮作為主塔回流液去維持冷量。

優(yōu)選地，用戶排放的污氮氣廢氣作為原料氣；主塔和副塔的冷凝器冷源采用主塔底部生產出來的污液氮；主塔的冷凝器蒸發(fā)出來的污氮氣作為副塔的氣源；副塔的冷凝器中冷凝出來的液體一部分返回主塔作為回流液;冷量直接用液氮補充維持，取消了膨脹機制冷。

本實用新型中傳熱傳質的液體在塔頂部時為普通液氮，其通過塔板傳熱傳質后，到塔底部變成富氧污液氮。

本實用新型利用污氮氣作為原料氣，因為污氮氣中比空氣中含氮量高，因此同樣規(guī)模的制氮裝置，采用污氮氣比采用空氣制取的氮氣高，采用此工藝流程，其氮氣提取率高達90%以上。

本實用新型在原先空分裝置的基礎上增加了污氮氣提純氮氣的設備，污氮氣作為廢氣排放的再回收利用主塔底部生產出的污液氮，一部分作為主塔冷凝器的冷源，主塔冷凝器蒸發(fā)出來的污氮氣作為副塔的原料氣，這樣從而降低了主塔冷凝器的蒸發(fā)側溫度，降低空壓機組排氣壓力，從而有效的降低了能耗指標。

附圖說明

圖1為本實用新型的污氮氣提純氮氣設備的工藝流程圖。

圖中標記：1.污氮氣壓縮機，2.主換熱器，3.主塔，4.主塔冷凝器，5.過冷器，6.副塔，7.副塔冷凝器。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明，但不應將此理解為本實用新型的上述主題的范圍僅限于下述實施例。