[實用新型]一種膜制氮裝置

有效

• 申請號: 201721576007.3
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN207566871U
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 陳子紅
• 申請（專利權）人: 珠海恒基達鑫國際化工倉儲股份有限公司
• 主分類號: C01B21/04
• 分類號: C01B21/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 俞梁清

本實用新型公開了一種膜制氮裝置，包括依次連接的空壓機、空氣緩沖罐、分離器、過濾器、中空纖維膜組、氧氣分析儀和氮氣緩沖罐，其中，空壓機將環境空氣壓縮并輸出至空氣緩沖罐，分離器過濾源氣中的水分、油和固體顆粒，過濾器內置吸附去除源氣中的重烴蒸汽的活性炭，中空纖維膜組包括若干中空纖維膜，所述中空纖維膜從源氣中分離出氮氣。本裝置在氮氣進入中空纖維膜組前先作預處理，排除各類雜質，中空纖維膜組和氮氣緩沖罐之間設置氧氣分析儀，分析由中空纖維膜組分離出的氮氣中的氧含量，控制閥將合格的氮氣輸送至氮氣緩沖罐，也可將氧含量不合格的氮氣排空，防止不合格的氮氣進入用戶終端，保證氮氣輸出純度高。

技術領域

本實用新型涉及氣體制備領域，尤其涉及一種膜制氮裝置。

背景技術

現有的膜制氮裝置一般采用膜分離技術，主要由空氣壓縮機、空氣緩沖罐、中空纖維膜和氮氣緩沖罐組成，當空氣流經中空纖維膜時，中空纖維材料能對壓縮空氣中的氧氮氣體組分具有選擇性滲透和擴散的特性，氧氣被首先滲透和擴散出來，而氮氣滲透和擴散性慢于氧氣，因而壓縮空氣進入中空纖維膜時，氧氣被分離出來，氮氣則作為產品輸出。傳統的膜制氮裝置普遍存在輸出氮氣純度較低的缺陷，由于前期處理可能不妥當或者中空纖維膜本身氮氧分離不合格，會導致中空纖維膜輸出的氮氣不合格，沒有合理的檢測設備，就直接輸送至氮氣緩沖罐，用戶終端的氮氣純度就很難達到99％。

實用新型內容

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種氮氣輸出純度高的膜制氮裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案為：

一種膜制氮裝置，包括依次連接的空壓機、空氣緩沖罐、分離器、過濾器、中空纖維膜組、氧氣分析儀和氮氣緩沖罐，其中：

空壓機，將環境空氣壓縮并輸出至空氣緩沖罐；

分離器，過濾源氣中的水分、油和固體顆粒；

過濾器，內置吸附去除源氣中的重烴蒸汽的活性炭；

中空纖維膜組，包括支架和安裝在支架上的若干中空纖維膜，所述中空纖維膜從源氣中分離出氮氣；

氧氣含量分析儀，分析由中空纖維膜組分離出的氮氣中的氧含量，并連接有控制閥，所述控制閥可排空不合格氣體，并將合格的氮氣通過輸送管路與氮氣緩沖罐接通；

氮氣緩沖罐，一端設有氮氣接口。

作為上述技術方案的改進，所述中空纖維膜組包括相互串聯的初級膜組和次級膜組，所述初級膜組包括若干相互并聯的初級中空纖維膜，所述次級膜組包括若干相互并聯的次級中空纖維膜。

作為上述技術方案的改進，所述初級膜組的出氣管與次級膜組的進氣管連通，所述次級膜組的出氣管連接氧氣分析儀。

作為上述技術方案的改進，每個中空纖維膜均設有廢氣側排放口。

作為上述技術方案的改進，所述過濾器與中空纖維膜組之間還設有加熱器，所述加熱器對源氣進行加熱，進入中空纖維膜組前的源氣溫度維持在35℃～45℃。

作為上述技術方案的改進，所述分離器包括氣水分離器和油氣分離器，所述氣水分離器過濾源氣中大量的水分，所述油氣分離器過濾源氣中大量的油和固體顆粒。

作為上述技術方案的改進，所述過濾器包括碳床過濾器和顆粒過濾器，所述碳床過濾器內置活性炭，吸附去除源氣中的重烴蒸汽，所述顆粒過濾器清除懸浮顆粒物。

本實用新型的有益效果有：

本裝置在氮氣進入中空纖維膜組前先作預處理，排除各類雜質，中空纖維膜組和氮氣緩沖罐之間設置氧氣分析儀，分析由中空纖維膜組分離出的氮氣中的氧含量，并連接有控制閥，控制閥將合格的氮氣輸送至氮氣緩沖罐，也可將氧含量不合格的氮氣排空，防止不合格的氮氣進入用戶終端，保證氮氣輸出純度高。