[發明專利]多級擴散制氮裝置

在審

• 申請號: 201710244178.4
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN106964236A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 侯秋華;楊凡;蔣建榮;何彥甫;馮成方
• 申請（專利權）人: 杭州天利空分設備制造有限公司
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;C01B21/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本發明屬于制氮裝置技術領域，具體涉及多級擴散制氮裝置。

背景技術

碳分子篩是PSA制氮的核心部分，在其表面分布有大量的微孔，在一定的壓力下，它大量吸附空氣中的氧氣、二氧化碳、水分等，而氮氣吸附量很少，成為產品氣從吸附塔頂端流出，當壓力降低至常壓時，它所吸附的氧氣、二氧化碳、水分從碳分子篩內釋放出來。PSA制氮就是根據這一原理而產生的，一般在系統中設置兩個吸附塔，一塔吸附產氮，一塔脫附再生，交替循環，從而源源不斷地產生氮氣，正因為如此分子篩在工作工程中如果沒有保護好就容易失效，所以吸附塔內擴散是很關鍵的。

但是目前市場上的制氮裝置不僅結構復雜，而且功能單一，在吸附塔內沒有合適的氣流分布結構，就會造成氣流分布不均，造成在吸附塔內的分子篩工作負荷不一，直接影響到設備的吸附效率，并導致分子篩早期粉化而失效。

發明內容

本發明的目的在于提供多級擴散制氮裝置，以解決上述背景技術中提出的氣流分布不均，造成在吸附塔內的分子篩工作負荷不一，直接影響設備的吸附效率，并導致分子篩早期粉化而失效的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：這種多級擴散制氮裝置，包括一級擴散層、二級擴散層、五級擴散層和初級擴散接管，所述初級擴散接管的一端設置有進氣法蘭，另一端設置有排氣法蘭，所述一級擴散層安裝在初級擴散接管的內部下方，且一級擴散層的內部設置有絲網，所述初級擴散接管的內部中間位置處開設有進氣孔，所述二級擴散層安裝在初級擴散接管的上方，且二級擴散層的外部設置有套筒，所述二級擴散層的上方設置有三級擴散層，所述三級擴散層的內部設置有螺旋片旋風擴散器，且三級擴散層的上方設置有進吸附塔法蘭，所述進吸附塔法蘭的上方設置有四級擴散層，所述五級擴散層安裝在四級擴散層的上方，所述五級擴散層的內部設置有席型網，所述螺旋片旋風擴散器的外部設置有孔板網，所述孔板網與席型網通過壓板固定連接，所述五級擴散層的上方設置有六級擴散層，所述六級擴散層的上方設置有七級擴散層。

優選的，所述螺旋片旋風擴散器由六扇葉片焊接而成，且兩扇葉片之間的角度小于十五度。

優選的，所述四級擴散層的內部填充有密集的惰性瓷球。

優選的，所述席型網共設有兩層，且兩層席型網均包扎在孔板網的上方。

優選的，所述六級擴散層的內部填充有細致的氧化鋁。

本發明的有益效果是：本發明的制氮裝置在實施的過程中同時改進了進氣氣流的分布，設備采用了氣流多級擴散裝置，該裝置使氣體一進入吸附床層，馬上形成了圓柱體的吸附層，這可使吸附塔內的分子篩的吸附能力得到充分發揮，氣體因經多次擴散，減少了氣體在膨脹時對分子篩的沖擊，提高了分子篩的使用壽命和吸附能力，每噸分子篩的產氮能力提高了8％左右，通過對排空氣體的利用，減少了吹掃氣體的氣量，提高了設備的再生性能，而氣體多種擴散裝置在制氮機中的應用，有效減少了壓縮空氣的損失，提高了設備效率，單位能耗也從要求的0.23kw·h/m³下降至實際能耗0.185kw·h/m³的水平。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明接管的結構示意圖；

圖3為本發明螺旋片旋風擴散器的結構示意圖；

圖4為本發明螺旋片旋風擴散器的側視圖；

圖5為本發明席型網的結構示意圖；

圖6為本發明孔板網的結構示意圖；

圖中：1-一級擴散層、2-二級擴散層、3-三級擴散層、4-四級擴散層、5-五級擴散層、6-六級擴散層、7-七級擴散層、8-進氣法蘭、9-初級擴散接管、10-進氣孔、11-進吸附塔法蘭、12-絲網、13-套筒、14-排氣法蘭、15-螺旋片旋風擴散器、16-席型網、17-壓板、18-孔板網。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。