[發明專利]一種單塔精餾廢氣返流膨脹制氮系統及制氮機

在審

• 申請號: 202110812877.0
• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號: CN113551483A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 任小強;林序飛;陶耘亞
• 申請（專利權）人: 上海加力氣體有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04;F25J5/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

1.一種單塔精餾廢氣返流膨脹制氮系統，其特征在于，包括：

進氣預處理裝置，用于對空氣過濾、加壓、預冷和純化；

制氮裝置，包括主換熱器(1)、精餾塔(2)、過冷器(3)、冷凝蒸發器(4)和增壓壓縮機(5)，所述精餾塔(2)的塔底設置有第一空氣進口(21)、第二空氣進口(22)、第一富氧液空抽口(23)和第二富氧液空抽口(24)，所述第二空氣進口(22)位置高度低于所述第一空氣進口(21)的位置高度，所述第二富氧液空抽口(24)的位置高度低于所述第一富氧液空抽口(23)的位置高度，所述進氣預處理裝置的出氣口通過所述主換熱器(1)與所述第一空氣進口(21)連通，所述第一富氧液空抽口(23)通過所述過冷器(3)、所述冷凝蒸發器(4)和所述主換熱器(1)與所述增壓壓縮機(5)的進氣口連通，所述增壓壓縮機(5)的出氣口通過所述主換熱器(1)與所述第二空氣進口(22)連通，所述第二富氧液空抽口(24)通過所述過冷器(3)、所述冷凝蒸發器(4)和所述主換熱器(1)與所述進氣預處理裝置連通和/或外界連通。

2.如權利要求1所述的單塔精餾廢氣返流膨脹制氮系統，其特征在于，所述制氮裝置還包括節流閥組(6)，所述節流閥組(6)設置于所述過冷器(3)和所述冷凝蒸發器(4)之間上游的管路上。

3.如權利要求2所述的單塔精餾廢氣返流膨脹制氮系統，其特征在于，所述節流閥組(6)包括第一節流閥(61)和第二節流閥(62)，所述第一節流閥(61)和所述第二節流閥(62)分別設置于所述第一富氧液空抽口(23)所在的管路和所述第二富氧液空抽口(24)所在的管路上。

4.如權利要求1所述的單塔精餾廢氣返流膨脹制氮系統，其特征在于，所述制氮裝置還包括膨脹機(7)，所述膨脹機(7)連接于所述主換熱器(1)中所述第二富氧液空抽口(24)的排出管路上。

5.如權利要求4所述的單塔精餾廢氣返流膨脹制氮系統，其特征在于，所述制氮裝置還包括第三節流閥(8)，所述第三節流閥(8)設置于所述第二富氧液空抽口(24)的排出管路上，且位于所述膨脹機(7)的下游以及所述進氣預處理裝置的上游。

6.如權利要求1所述的單塔精餾廢氣返流膨脹制氮系統，其特征在于，所述進氣預處理裝置包括依次設置的過濾器(9)、空氣壓縮機(10)、預冷系統(11)和純化系統(12)，所述純化系統(12)的排氣口通過所述主換熱器(1)與所述第一空氣進口(21)連通，所述純化系統(12)的進氣口與所述第二富氧液空抽口(24)的排出管路連通。

7.如權利要求1所述的單塔精餾廢氣返流膨脹制氮系統，其特征在于，所述精餾塔(2)的塔頂設置有氮氣出口(25)和液氮回流口(26)，所述氮氣出口(25)通過所述冷凝蒸發器(4)與所述液氮回流口(26)和外界連通。

8.如權利要求1所述的單塔精餾廢氣返流膨脹制氮系統，其特征在于，所述精餾塔(2)包括自上而下設置的第一段精餾塔和第二段精餾塔，所述第一空氣進口(21)和所述第一富氧液空抽口(23)位于所述第一段精餾塔的底部，所述第二空氣進口(22)和所述第二富氧液空抽口(24)位于所述第二段精餾塔的底部。

9.如權利要求8所述的單塔精餾廢氣返流膨脹制氮系統，其特征在于，所述第二段精餾塔的直徑小于所述第一段精餾塔。

10.一種制氮機，其特征在于，應用如權利要求1～9任一項所述的單塔精餾廢氣返流膨脹制氮系統。