[發明專利]一種密閉循環模式下快速機械脫氧、充氮方法

有效

• 申請號: 202010937165.7
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112142016B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 李翊瑋
• 申請（專利權）人: 武漢頤達生物工程有限公司
• 主分類號: C01B21/04
• 分類號: C01B21/04;A01F25/16;A23B9/20;A24B1/02;A24B3/12
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1.一種密閉循環模式下快速機械脫氧、充氮方法，其特征在于：在密閉倉間(A)的任一對稱的兩側面或其上頂、下底面的位點，分別引入氣體輸出管道(1)、氣體輸入管道(7)，將脫氧機(3)的原料氣進口(2)與密閉倉間(A)相連的氣體輸出管道(1)接通，將脫氧機(3)中的以氮氣為主要組分的氣體排出口(6)與密閉倉間(A)相連的氣體輸入管道(7)接通，脫氧機(3)中的補氣閥口(5)與環境大氣接通用于往脫氧機內部補充氣體以滿足設備內外的壓力平衡，上述密閉倉間(A)由氣體輸入管道(7)、氣體輸出管道(1)與脫氧機(3)之間相互連通構建成一個密閉循環脫氧制氮系統(B)，脫氧機(3)通過原料氣進口(2)、氣體輸出管道(1)從密閉倉間(A)的內部抽提空氣至脫氧機(3)中進行分離處理，脫氧機將空氣中的氮氣、氧氣組分進行分離，脫氧機(3)產生的氮氣組分通過脫氧機(3)的氣體排出口(6)、氣體輸入管道(7)輸入進密閉倉間(A)的內部，脫氧機(3)產生的以氧氣為主要組分的尾氣通過排氣管(4)排放至環境大氣中；

在上述密閉循環脫氧制氮系統(B)中接入機械充氮允壓聯動裝置(C)，機械充氮允壓聯動裝置(C)由包含一個管道閥門(8)與一臺脫氧制氮設備(9)組合而成，其中的管道閥門(8)的進氣端口(8a)與脫氧制氮設備(9)的氮氣排出口對接，管道閥門(8)的排氣端口(8b)用于接通到密閉循環脫氧制氮系統(B)中的脫氧機(3)與密閉倉間(A)之間相互連通的正壓管道通路中，或者是將管道閥門(8)的排氣端口(8b)直接與密閉倉間(A)對接；機械充氮允壓聯動裝置(C)中的脫氧制氮設備(9)通過原料氣進口(10)從密閉循環脫氧制氮系統(B)的外部大氣環境中取氣并對其中的氮氣和氧氣進行分離處理，分離出來的氮氣或者是氮氣與二氧化碳的混合氣體通過管道閥門(8)的排氣端口(8b)輸入進密閉循環脫氧制氮系統(B)中，以補償和緩解密閉循環脫氧制氮系統(B)連續運行時在密閉倉間(A)及密閉循環脫氧制氮系統(B)內部的氣體流通管路中形成的負壓狀態。

2.根據權利要求1所述的一種密閉循環模式下快速機械脫氧、充氮方法，其特征在于：機械充氮允壓聯動裝置(C)往密閉循環脫氧制氮系統(B)中注入氮氣或者是氮氣與二氧化碳的混合氣體，使得密閉循環脫氧制氮系統(B)內外的壓力差得以平衡的情況下，完全關閉脫氧機(3)上面的補氣閥(5)以減少補充進入系統中的空氣對密閉循環脫氧制氮系統(B)內部高濃度氮氣的稀釋作用，提高密閉循環脫氧制氮系統(B)的脫氧制氮效率。

3.根據權利要求2所述的一種密閉循環模式下快速機械脫氧、充氮方法，其特征在于：機械充氮允壓聯動裝置(C)中的脫氧制氮設備(9)使用制氮機，按照制氮機的工藝原理完成機械充氮允壓聯動裝置(C)提供氮氣源的功能，將機械充氮允壓聯動裝置(C)中的管道閥門(8)的進氣端口(8a)與制氮機的氮氣排氣出口對接，使用PSA制氮機或膜分離制氮機通過原料氣進口(10)抽提環境中的空氣進入制氮機中進行氮氣與氧氣的分離處理，其中由制氮機分離出來的氮氣經管道閥門(8)的排氣端口(8b)接入到密閉循環脫氧制氮系統(B)中、分離出來的氧氣作為設備的尾氣通過排氣管(11)排放到大氣環境中，通過上述往密閉循環脫氧制氮系統(B)中不斷注入氮氣的過程來緩解密閉循環脫氧制氮系統連續運行過程中形成的負壓狀態。

4.根據權利要求2所述的一種密閉循環模式下快速機械脫氧、充氮方法，其特征在于：機械充氮允壓聯動裝置(C)中的脫氧制氮設備(9)使用脫氧機，按照脫氧機的工藝原理完成機械充氮允壓聯動裝置(C)中提供氮氣源的功能，將機械充氮允壓聯動裝置(C)中的管道閥門(8)的進氣端口(8a)與脫氧機的氮氣排出口對接，通過原料氣進口(10)抽提環境中的空氣至脫氧機中進行氮氣與氧氣的分離處理，其中由脫氧機分離出來的氮氣經氮氣排出口、管道閥門(8)的排氣端口(8b)接入到密閉循環脫氧制氮系統(B)中，脫氧機分離出來的氧氣組分作為尾氣通過排氣管(11)排放到大氣環境中，上述往密閉循環脫氧制氮系統(B)中不斷注入氮氣的過程，可以緩解密閉循環脫氧制氮系統連續運行過程中形成的負壓狀態、創造一種密閉循環脫氧制氮系統運行過程中的內外壓力平衡狀態。