CN104944389A - 一种制造氮气气体的罐 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制造氮气气体的罐，包括由两端盖和罐壁围成的罐体，所述罐体内设有进气通道和反应通道，所述反应通道内填充有分子筛，所述罐体的一端端盖上设有空气进口和出气部件，所述空气进口连接进气通道的前端，所述出气部件连接反应通道的末端。本发明将空气进口和出气部件设置在罐体一端的端盖上，罐体内部的反应通道得以延长，那么空气在反应通道中的反应时间也得以增加，其反应充分，在相同时间内进入罐体的空气也能相应增加，从而提高产气的效率和产气质量。本发明可应用于氮气的生产。

Description

一种制造氮气气体的罐

技术领域

本发明涉及气体制造设备领域，特别是涉及一种制造氮气气体的罐。

背景技术

在制备氮气时，变压吸附制氮（Pressure Swing Adsorption，简称PSA）在中小型制氮领域中较为常用。目前，PSA制氮机中采用如图1所示结构的罐进行制氮。空气从罐体1’左侧的侧壁进入一空腔中，之后经过平面状的过滤网3’后流入装有分子筛2’的反应通道，吸附反应后所产生的氮气穿过右侧的过滤网4’进入罐体右侧的空腔，之后从罐体右侧的氮气出口排出。

然后，上述的罐具有一些不足。比如说，由于工艺的需要，罐体左侧的空气入口和罐体右侧的氮气出口处均需设置一定容积的空腔，那么在相同规格尺寸的罐体中，分子筛所占据反应通道的长度无形中就被压缩了，为了反应充分，相同时间内进入反应通道的空气就减小了，这样不利于产气的效率。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明的目的在于提供一种制造氮气气体的罐，能够充分利用空间、提高产气效率。

本发明所采用的技术方案是：

一种制造氮气气体的罐，包括由两端盖和罐壁围成的罐体，所述罐体内设有进气通道和反应通道，所述反应通道内填充有分子筛，所述罐体的一端端盖上设有空气进口和出气部件，所述空气进口连接进气通道的前端，所述出气部件连接反应通道的末端。

作为本发明的进一步改进，所述反应通道由两端盖、罐壁和进气通道围成。

作为本发明的进一步改进，所述进气通道位于罐体中部，所述反应通道围绕于进气通道外周。

作为本发明的进一步改进，所述罐体内设有中空的拉杆，所述拉杆的两端分别固定连接罐体的两端盖，所述进气通道包括拉杆的中空部分。

作为本发明的进一步改进，所述端盖包括设置空气进口和出气部件的前端盖、与前端盖相对的后端盖。

作为本发明的进一步改进，所述后端盖的中部向前凸起形成中空筒状的凸台，所述凸台的侧壁设有通向反应通道的侧孔，所述拉杆的末端接于凸台前端且拉杆末端的开口连通侧孔。

作为本发明的进一步改进，所述凸台的中空部分设有环形的滤网。

作为本发明的进一步改进，所述出气部件包括内设通孔的定位螺栓，所述定位螺栓包括插入反应通道中的通气端，所述通气端的壁上设有连通通孔及反应通道的孔，所述通孔中设有环形的滤网。

作为本发明的进一步改进，所述分子筛为碳分子筛

本发明的有益效果是：本发明将空气进口和出气部件设置在罐体一端的端盖上，罐体内部的反应通道得以延长，那么空气在反应通道中的反应时间也得以增加，其反应充分，在相同时间内进入罐体的空气也能相应增加，从而提高产气的效率和产气质量。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是传统PSA制氮机制氮罐的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是图2中A部分的放大示意图；

图4是图2中B部分的放大示意图。

具体实施方式

如图2所示的制造氮气气体的罐，包括罐体1，罐体1由左端的后端盖12、右端的前端盖11和连接前端盖11与后端盖12之间的罐壁13围成。

罐体1内沿长度方向设有进气通道和反应通道，反应通道内填充有碳分子筛2，罐体1的前端盖11上设有空气进口3和出气部件4，空气进口3连接进气通道的前端，出气部件4连接反应通道的末端。

空气从空气进口3进入进气通道中，之后流向反应通道，在反应通道的流动过程中，碳分子筛2吸附空气中的氧气、二氧化碳等杂质气体，之后分离出的氮气通过出气部件4排出罐体1。

因为空气进口3和出气部件4设置在罐体1的前端盖11上，罐体1内部的反应通道得以延长，那么空气在反应通道中的吸附反应时间也得以增加，其反应充分，在相同时间内进入罐体1的空气也能相应增加，从而提高产气的效率和产气质量。

优选的，反应通道由两端盖、罐壁13和进气通道围成。一般来说，进气通道都是由一些固体材质所围成，那么反应通道占据了进气通道外部的由两端盖和罐壁13所围成的空间，而且反应通道内是充满分子筛2的，那么罐体1内部的空间的利用率达到了最大，空气可以在反应通道内得到最大限度的反应、吸附，从而提高氮气产出的纯度以及氮气的产量。

优选的，进气通道位于罐体1中部，反应通道围绕于进气通道外周，两通道相互平行，两通道内部的气体流动方向平行但相反。

优选的，罐体1内设有中空的拉杆5，拉杆5的两端分别固定连接罐体1的两端盖，进气通道包括拉杆5的中空部分。拉杆5的前端为空气进口3，直接通向罐体1外，后端通向反应通道。在罐体1中，因为通入的气体具有一定的压力，经过长时间使用后前端盖11和后端盖12均会产生一定的变形从而向两端鼓起，对罐体1整体结构稳定性带来影响。但是本实施例的拉杆5不仅充当进气通道的作用，而且其两端分别连接两端盖，起到拉紧受力的作用，即使罐体1内有气压也不容易使两端盖鼓起，大大增强了结构强度。

优选的，如图3所示，后端盖12的中部向前凸起形成中空筒状的凸台121，凸台121的侧壁设有若干个通向反应通道的侧孔122，拉杆5的末端接于凸台121前端且拉杆5末端的开口连通侧孔122。拉杆5的中空部分以及凸台121的中空部分构成完成的进气通道，之后空气从侧孔122流入反应通道中。凸台121的后端接有带密封结构的堵头124，该堵头124将反应通道的后端与罐体1外部隔绝密封起来。

优选的，凸台121的中空部分设有环形的滤网123，该环形的滤网123的作用是将碳分子筛2隔绝在进气通道外。如图1所示的现有技术中，两侧的过滤网3’、4’呈平面状，因为碳分子筛的自重以及气体的压力，平面状的过滤网极容易变形。而本实施例中，滤网123为环形，即使受压也能保持其固定的形状而不容易变形，从而延长设备的使用寿命。

优选的，如图4所示，出气部件4由定位螺栓41、堵头42、滤网43组成。定位螺栓41内设通孔，其一端插入反应通道中形成通气端，另一端连接堵头42，堵头42上同样开设有连通外界的孔。通气端的壁上设有连通通孔及反应通道的孔，环形的滤网43设置在通孔中。经过反应通道的吸附和反应后，产出的氮气通过滤网43进入定位螺栓41的通孔中，再流入堵头42内排出罐体1。

实施例中，如图2所示，罐壁13处设置有装入碳分子筛的入料孔6以及与之配套的堵头7。

以上只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种制造氮气气体的罐，包括由两端盖和罐壁围成的罐体，所述罐体内设有进气通道和反应通道，所述反应通道内填充有分子筛，其特征在于：所述罐体的一端端盖上设有空气进口和出气部件，所述空气进口连接进气通道的前端，所述出气部件连接反应通道的末端。

2.根据权利要求1所述的制造氮气气体的罐，其特征在于：所述反应通道由两端盖、罐壁和进气通道围成。

3.根据权利要求1所述的制造氮气气体的罐，其特征在于：所述进气通道位于罐体中部，所述反应通道围绕于进气通道外周。

4.根据权利要求1或2或3所述的制造氮气气体的罐，其特征在于：所述罐体内设有中空的拉杆，所述拉杆的两端分别固定连接罐体的两端盖，所述进气通道包括拉杆的中空部分。

5.根据权利要求4所述的制造氮气气体的罐，其特征在于：所述端盖包括设置空气进口和出气部件的前端盖、与前端盖相对的后端盖。

6.根据权利要求5所述的制造氮气气体的罐，其特征在于：所述后端盖的中部向前凸起形成中空筒状的凸台，所述凸台的侧壁设有通向反应通道的侧孔，所述拉杆的末端接于凸台前端且拉杆末端的开口连通侧孔。

7.根据权利要求6所述的制造氮气气体的罐，其特征在于：所述凸台的中空部分设有环形的滤网。

8.根据权利要求1或2或3所述的制造氮气气体的罐，其特征在于：所述出气部件包括内设通孔的定位螺栓，所述定位螺栓包括插入反应通道中的通气端，所述通气端的壁上设有连通通孔及反应通道的孔，所述通孔中设有环形的滤网。

9.根据权利要求1所述的制造氮气气体的罐，其特征在于：所述分子筛为碳分子筛。