CN103831034A - 一种氮气加氢装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氮气加氢装置，包括氮气进气管道和氢气进气管道，氮气进气管道沿进气方向依次设置有流量计一和调节阀一，氢气进气管道沿进气方向依次设置有调节阀二和流量计二，氮气进气管道和氢气进气管道的交接处设有喷射器，喷射器分为与氮气进气管道末端连接的喷嘴、与氢气进气管道末端相连通的接受室、与喷嘴同轴的混合段管道以及扩压段管道，扩压段管道末端连接有混合气出气管道，该发明在氮气进气管道和氢气进气管道的交接处设有喷射器，利用文丘里效应将低压氢气加入到高压氮气中，提高氮气纯化过程稳定性的同时，也降低了氮气纯化的成本。

Description

一种氮气加氢装置

技术领域

本发明涉及氮气纯化技术领域，特别涉及一种氮气加氢装置。

背景技术

在金属热处理、玻璃生产、石油化工等行业常常需要使用高纯度的氮气做为保护气体。使用氮气加氢装置对氮气进行加氢除氧是应用最广泛的一种氮气纯化技术。公知的氮气加氢装置是直接将氢气进气管道与氮气进气管道连接到一起，并将氢气注入氮气中，而制氮机出口的氮气压强在0.6MPa左右，为了将氢气注入氮气中，必须使用高压氢气。

现有技术所公开的获得高压氢气的方法有两种，一种是使用高压氨分解设备，另一种是利用氢压机对氢气进行加压。使用第一种方法时，高压氨分解设备的前级氨气需要保持高压，当氨气汽化量不足或剩余液态氨量较少时会造成氨气压力下降，使得氢气压力随之下降，无法注入氮气中；使用第二种方法时，需要为每个氮气加氢装置都配备一台氢压机，以保证氢气的持续供应，采用这种方法投资较大，且长期使用会消耗大量电能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种氮气加氢装置，以达到将低压氢气加入到高压氮气中，提高氮气纯化过程的稳定性，并降低氮气纯化成本的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种氮气加氢装置，包括氮气进气管道和氢气进气管道，所述氮气进气管道沿进气方向依次设置有流量计一和调节阀一，所述氢气进气管道沿进气方向依次设置有调节阀二和流量计二，所述氮气进气管道和所述氢气进气管道的交接处设有喷射器，所述喷射器分为与所述氮气进气管道末端连接的喷嘴、与所述氢气进气管道末端相连通的接受室、与所述喷嘴同轴的混合段管道以及扩压段管道，所述扩压段管道末端连接有混合气出气管道。

优选的，所述喷射器连接有用于检测所述接受室压力的压力表一。

优选的，所述混合气出气管道连接有压力表二。

优选的，所述氮气进气管道与所述喷嘴螺纹连接。

优选的，所述氢气进气管道与所述接受室的连接处设有法兰。

通过上述技术方案，本发明提供的一种氮气加氢装置在氮气进气管道和氢气进气管道的交接处设有喷射器，从喷射器喷嘴喷射出的高速氮气流周围会产生低压，将接受室中的低压氢气卷吸到氮气流中，并进入混合段管道充分混合，不需要使用高压氨分解设备和氢压机，在提高氮气纯化过程稳定性的同时，也降低了氮气纯化的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例所公开的一种氮气加氢装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所公开的一种氮气加氢装置的喷射器的剖视示意图。

图中数字所表示的相应部件名称：

1、流量计一    2、调节阀一    3、氮气进气管道    4、调节阀二5、流量计二    6、氢气进气管道    7、喷射器    71、喷嘴72、接受室    73、混合段管道    74、扩压段管道    8、混合气出气管道9、压力表一    10、压力表二

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

根据图1至2，本发明提供了一种氮气加氢装置，包括沿氮气进气方向依次设置有流量计一1、调节阀一2的氮气进气管道3和沿氢气进气方向依次设置有调节阀二4、流量计二5的氢气进气管道6，流量计一1用于检测氮气流量，流量计二5用于检测氢气流量，氮气进气管道3和氢气进气管道6的交接处设有喷射器7，喷射器7分为与氮气进气管道3末端连接的喷嘴71、与氢气进气管道6末端连通的接受室72、与喷嘴71同轴的混合段管道73以及扩压段管道74，扩压段管道74末端连接有混合气出气管道8。

其中，喷射器7连接有用于检测接受室72压力的压力表一9，混合气出气管道8连接有用于检测氮氢混合气体压力的压力表二10，氮气进气管道3与喷嘴71通过螺纹连接，以便更换喷嘴71，氢气进气管道6和接受室72的连接处设有法兰。

本发明提供的一种氮气加氢装置在氮气进气管道3和氢气进气管道6的交接处设有喷射器7，氮气从氮气进气管道3进入，通过调节阀一2调节流量后进入喷射器7并在喷嘴71内加速，由于文丘里效应的作用，高速流动的氮气流周围会产生低压，氢气从氢气进气管道6进入，通过调节阀二4调节流量后进入接受室72，进入接受室72内的氢气被高速氮气流卷吸,随氮气流进入混合段管道73，两种气体在混合段管道73内混合并伴有一定程度的升压，之后混合气体在扩压段管道74进一步升压，最后从混合气出气管道8排出，进入氮气纯化装置。

本发明提供的一种氮气加氢装置，不需要使用高压氨分解设备和氢压机，就能将低压氢气加入到高压氮气中，在提高氮气纯化过程稳定性的同时，也降低了氮气纯化的成本。

对所公开的一种氮气加氢装置实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种氮气加氢装置，其特征在于，包括氮气进气管道和氢气进气管道，所述氮气进气管道沿进气方向依次设置有流量计一和调节阀一，所述氢气进气管道沿进气方向依次设置有调节阀二和流量计二，所述氮气进气管道和所述氢气进气管道的交接处设有喷射器，所述喷射器分为与所述氮气进气管道末端连接的喷嘴、与所述氢气进气管道末端相连通的接受室、与所述喷嘴同轴的混合段管道以及扩压段管道，所述扩压段管道末端连接有混合气出气管道。

2.根据权利要求1所述的一种氮气加氢装置，其特征在于，所述喷射器连接有用于检测所述接受室压力的压力表一。

3.根据权利要求1所述的一种氮气加氢装置，其特征在于，所述混合气出气管道连接有压力表二。

4.根据权利要求1所述的一种氮气加氢装置，其特征在于，所述氮气进气管道与所述喷嘴螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种氮气加氢装置，其特征在于，所述氢气进气管道与所述接受室的连接处设有法兰。

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