[發明專利]一種組合制氮機及其制氮工藝

在審

• 申請號: 202110553400.5
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113277486A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 侯秋華;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: C01B21/04
• 分類號: C01B21/04
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 鄭汝珍

1.一種組合制氮機，包括干燥器、制氮機和設置在干燥器和制氮機之間的氣路管道，其特征是，所述氣路管道包括將干燥器干燥后的氣體通入到制氮機內的第一氣路和用于將制氮機產生的廢氣通入到干燥器的再生氣路。

2.根據權利要求1所述的一種組合制氮機，其特征是，干燥器包括成對設置的干燥吸附塔、干燥氣路和若干干燥氣閥，制氮機包括成對設置的制氮吸附塔、制氮氣路和若干制氮氣閥，在第一氣路上設置有空氣儲罐，在所述再生氣路設置有制氮消音器，在所述制氮消音器和再生氣路之間設置有用于控制通入到干燥器中的廢氣量的再生調節閥。

3.根據權利要求2所述的一種組合制氮機，其特征是，所述干燥氣路包括與干燥吸附塔上端連通的解吸用氣進氣通路，制氮氣路包括用于將與制氮吸附塔底部連通的制氮廢氣出氣通路，所述再生氣路兩端分別與制氮廢氣出氣通路環繞解吸用氣進氣通路連通設置。

4.根據權利要求2或3所述的一種組合制氮機，其特征是，干燥吸附塔和制氮吸附塔均包括下封頭，在下封頭上設置有進氣口，在下封頭內設置有氣流擴散結構，所述氣流擴散結構包括固定在下封頭上的柵格板，在柵格板上鋪設有絲網，在柵格板下方和下封頭之間設置有緩沖空腔。

5.根據權利要求2或3所述的一種組合制氮機，其特征是，干燥吸附塔和制氮吸附塔均包括下封頭，在下封頭上設置有進氣口，在下封頭內設置有氣流擴散結構，氣流擴散結構包括固定在下封頭處的擴散孔板，在擴散孔板下方和下封頭之間設置有內腔空間，在內腔空間內設置有氣流導向結構，氣流導向結構包括用于改變氣流方向的支撐擴散板、沿進氣口軸向均勻布置的導向板。

6.一種根據權利要求1-5任意一項所述的組合制氮機的制氮工藝，其特征是，包括以下步驟：

S1：壓縮空氣進入到干燥器中進行脫水干燥；

S2：干燥后的壓縮空氣進入空氣儲罐；

S3：空氣儲罐中的壓縮空氣進入制氮機進行制氮；

S4：制氮解吸產生的氣體作為再生氣體進入干燥器對干燥劑進行再生。

7.根據權利要求6所述的一種組合制氮機的制氮工藝，其特征是，在步驟S1中，干燥器包括成對設置的干燥吸附塔，干燥吸附塔包括A干燥塔和B干燥塔，步驟S1包括以下步驟：

S1.1吸附工序，打開進氣閥，未經干燥的壓縮空氣自A干燥塔/B干燥塔下端進入流經干燥劑從A干燥塔/B干燥塔上端流出；

S1.2解吸干燥劑，打干燥的再生氣體部分進入A干燥塔/B干燥塔，自A干燥塔/B干燥塔的上端流經干燥劑從B干燥塔下端流出，使B塔中的干燥劑解吸。

8.根據權利要求6所述的一種組合制氮機的制氮工藝，其特征是，在步驟S3中，制氮機包括成對設置的制氮吸附塔，制氮吸附塔包括左吸的A吸附塔和進行右吸的B吸附塔，其包括以下步驟：

S3.1左吸，打開空氣進氣閥和左吸進氣閥，空氣儲罐中的壓縮氣體進入A吸附塔，A吸附塔內的壓力升高，進行左吸，壓縮空氣中未吸附的氮氣穿過吸附床，依次經過左吸出氣閥和氮氣產生閥進入到氮氣儲罐中；

S3.2均壓，左吸過程結束后，A吸附塔和B吸附塔通過上、中均壓閥連通，使兩塔壓力均衡，持續時間為2~3秒；

S3.3右吸，均壓結束后，壓縮空氣經過空氣進氣閥和右吸進氣閥進入B吸附塔進行右吸，B吸附塔中產生的氮氣依次經過左吸出氣閥和氮氣產生閥進入到氮氣儲罐中；

S3.4在A吸附塔左吸的同時，B吸附塔進行解吸，B吸附塔中的碳分子篩吸附的氧氣通過做左排氣閥降壓釋放排出，反之在B吸附塔在進行右吸的同時，A吸附塔進行解吸；

S3.5進入均壓過程，再切換到左吸過程，循環上述步驟。

9.根據權利要求6所述的一種組合制氮機的制氮工藝，其特征是，在步驟S4中，包括以下步驟：制氮機解吸產生的氣體一部分經制氮消音器排出，另一部分，另一部分經再生氣路進入到A干燥塔/B干燥塔中對干燥劑進行再生，并通過再生調節閥控制進入到A干燥塔/B干燥塔內的氣量。

10.根據權利要求7或8所述的一種組合制氮機的制氮工藝，其特征是，在步驟S1.1中，壓縮空氣通過氣流擴散裝置均勻分布，當壓縮空氣進入到吸附干燥塔中進行干燥時，壓縮空氣首先進入緩沖空腔，再經由柵格板使氣流均勻分布，或者當壓縮空氣從進氣口進入到吸附干燥塔后，通過支撐擴散板改變氣流方向，在通過導向板使壓縮空氣均壓分布；在步驟S3.1和S3.3的制氮吸附過程中壓縮空氣也通過氣流擴散裝置均勻分布。