CN109453719B - 一种多元气体发生装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多元气体发生装置及其方法，包括空压机、储气罐和多元气体出口，所述空压机一侧设置有储气罐，所述空压机与储气罐通过管道固定连接，所述储气罐一侧设置有冷冻式干燥机A，所述储气罐与冷冻式干燥机A通过管道固定连接，所述冷冻式干燥机A一侧设置有三级过滤器，所述冷冻式干燥机A与三级过滤器通过管道固定连接，所述三级过滤器一侧设置有氮气发生口，所述三级过滤器与氮气发生口通过管道固定连接，将空气通过管道与连接空压机，使其对气体进行空压处理，通过热变换，使低温液体变成气体通过储气罐输送到冷冻式干燥机A内，然后通过压力控制器设置压力，低于设定压力时报警器报警。

Description

一种多元气体发生装置及其方法

技术领域

本发明属于多元气体发生技术领域，具体涉及一种多元气体发生装置及其方法。

背景技术

气体是四种基本物质状态之一（其他三种分别为固体、液体、等离子体）。气体可以由单个原子（如稀有气体）、一种元素组成的单质分子（如氧气）、多种元素组成化合物分子（如二氧化碳）等组成。气体混合物可以包括多种气体物质，比如空气。气体与液体和固体的显著区别就是气体粒子之间间隔很大。这种间隔使得人眼很难察觉到无色气体。气体与液体一样是流体：它可以流动，可变形。与液体不同的是气体可以被压缩。假如没有限制（容器或力场）的话，气体可以扩散，其体积不受限制，没有固定。气态物质的原子或分子相互之间可以自由运动。

氮气，通常状况下是一种无色无味的气体，而且一般氮气比空气密度小。氮气的化学性质不活泼，常温下很难跟其他物质发生反应，所以常被用来制作防腐剂。但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。常温常压下，氢气是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体，由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充。氢气是相对分子质量最小的物质，主要用作还原剂。工业生产和现代医疗中，常常需要将两种及两种以上气体进行混合后使用，例如工业混合气体保护焊接所需的二元混合气、三元混合气和四元混合气。

目前的多元气体发生装置往往处理的太过简单，因此得到的气体往往会出现一些杂质，过滤效果不佳，并且市面上的多元气体发生装置没有进行纯化处理，给人们带来极大的不便，对产生的多元气体的效果也带来一定的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种多元气体发生装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的目前的多元气体发生装置往往处理的太过简单，因此得到的气体往往会出现一些杂质，过滤效果不佳，并且市面上的多元气体发生装置没有进行纯化处理，给人们带来极大的不便，对产生的多元气体的效果也带来一定的影响的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多元气体发生装置，包括空压机、储气罐和多元气体出口，所述空压机一侧设置有储气罐，所述空压机与储气罐通过管道固定连接，所述储气罐一侧设置有冷冻式干燥机A，所述储气罐与冷冻式干燥机A通过管道固定连接，所述冷冻式干燥机A一侧设置有三级过滤器，所述冷冻式干燥机A与三级过滤器通过管道固定连接，所述三级过滤器一侧设置有氮气发生口，所述三级过滤器与氮气发生口通过管道固定连接，所述氮气发生口一侧设置有换热口，所述氮气发生口与换热口通过管道固定连接，所述换热口一侧设置有反应罐，所述换热口与反应罐通过管道固定连接，所述反应罐一侧设置有冷冻式干燥机B，所述反应罐与冷冻式干燥机B通过管道固定连接，所述冷冻式干燥机B一侧设置有组合式干燥机，所述冷冻式干燥机B与组合式干燥机通过管道固定连接，所述组合式干燥机一侧设置有多元气体出口，所述组合式干燥机与多元气体出口通过管道固定连接。

优选的，所述空压机与储气罐组成空压系统，所述三级过滤器由三个过滤装置组成。

优选的，所述冷冻式干燥机A、三级过滤器与氮气发生口组成制氮系统。

优选的，所述氮气发生口与换热口下端均通过管道与制氢系统固定连接。

优选的，所述换热口与反应罐组成反应系统，所述氮气发生口为模块化组合式氮气发生口。

优选的，所述冷冻式干燥机B与组合式干燥机组成纯化系统，所述组合式干燥机为模块化组合式干燥机。

优选的，所述多元气体出口下端设置有调节压力系统，所述空压系统、制氮系统、制氢系统、反应系统、纯化系统、调节压力系统均与PLC控制系统电性连接。

根据权利要求1-6中任一项所述的一种多元气体发生装置及其方法，其特征在于：包括下列步骤：

S1：将空气通过管道与连接空压机，使其对气体进行空压处理，通过热变换，使低温液体变成气体通过储气罐输送到冷冻式干燥机A内，然后通过压力控制器设置压力，低于设定压力时报警器报警，压力表观察气化后的工作压力，传质气体管道再与储气罐进行连接对气体进行储气，冷冻式干燥机A对气体进行冷冻式干燥处理，传质气体管道与反应管上端的进口管道连接，同时在该段的进口管道中抽出小口径与口氢气管道连接；

S2：气体通过冷冻式干燥机A输送到三级过滤器内进行过滤，三级过滤器对气体进行三级过滤处理，气体通过三级过滤器输送到氮气发生口内进行氮气发生处理，氮气发生口对气体进行氮气发生处理，将氮气发生口内的气体输送到换热口内，换热口对气体进行换热处理；

S3：将换热口内的气体输送到反应罐内，反应罐对气体进行反应处理，将反应罐输送到冷冻式干燥机B内，冷冻式干燥机B对气体进行第二次冷冻式干燥处理，将气体从冷冻式干燥机B输送到组合式干燥机内，组合式干燥机对气体进行组合式干燥处理，多元气体出口将处理后的气体通过出口排出。

与现有技术相比，本发明提供了一种多元气体发生装置及其方法，具备以下有益效果：

1、本发明通过设置的空压机，用于对气体进行空压处理，通过设置的储气罐，用于对气体进行储气，通过设置的冷冻式干燥机A，用于对气体进行冷冻式干燥处理，通过储气罐与冷冻式干燥机A用管道连接，可以将气体通过储气罐输送到冷冻式干燥机A内，通过在冷冻式干燥机A一侧设置的三级过滤器，用于对气体进行三级过滤处理，通过冷冻式干燥机A与三级过滤器用管道连接，可以将气体通过冷冻式干燥机A输送到三级过滤器内进行过滤。

2、本发明通过在三级过滤器一侧设置的氮气发生口，用于对气体进行氮气发生处理，通过三级过滤器与氮气发生口用管道连接，可以将气体通过三级过滤器输送到氮气发生口内进行氮气发生处理，通过在氮气发生口一侧设置的换热口，用于对气体进行换热处理，通过氮气发生口与换热口用管道连接，用于将氮气发生口内的气体输送到换热口内，通过在换热口一侧设置的反应罐，用于对气体进行反应处理，通过换热口与反应罐用管道连接，用于将换热口内的气体输送到反应罐内。

3、本发明通过在反应罐一侧设置的冷冻式干燥机B，用于对气体进行第二次冷冻式干燥处理，通过反应罐与冷冻式干燥机B用管道连接，用于将反应罐输送到冷冻式干燥机B内，通过在冷冻式干燥机B一侧设置的组合式干燥机，用于对气体进行组合式干燥处理，通过冷冻式干燥机B与组合式干燥机用管道连接，用于将气体从冷冻式干燥机B输送到组合式干燥机内，通过在组合式干燥机一侧设置的多元气体出口，用于将处理后的气体通过出口排出。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1为本发明提出的一种多元气体发生装置及其方法结构示意图；

图2为本发明提出的空压系统结构示意图；

图3为本发明提出的制氮系统结构示意图；

图4为本发明提出的制氢系统结构示意图；

图5为本发明提出的反应系统结构示意图；

图6为本发明提出的纯化系统结构示意图；

图7为本发明提出的调节压力系统结构示意图；

图中：1、空压机；2、储气罐；3、冷冻式干燥机A；4、三级过滤器；5、氮气发生口；6、换热口；7、反应罐；8、冷冻式干燥机B；9、组合式干燥机；10、多元气体出口；11、空压系统；12、制氮系统；13、制氢系统；14、反应系统；15、纯化系统；16、调节压力系统；17、PLC控制系统。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种多元气体发生装置，包括空压机1、储气罐2和多元气体出口10，通过设置的空压机1，用于对气体进行空压处理，空压机1一侧设置有储气罐2，通过设置的储气罐2，用于对气体进行储气，空压机1与储气罐2通过管道固定连接，通过储气罐2与冷冻式干燥机A3用管道连接，可以将气体通过储气罐2输送到冷冻式干燥机A3内，储气罐2一侧设置有冷冻式干燥机A3，通过设置的冷冻式干燥机A3，用于对气体进行冷冻式干燥处理，储气罐2与冷冻式干燥机A3通过管道固定连接，冷冻式干燥机A3一侧设置有三级过滤器4，通过冷冻式干燥机A3与三级过滤器4用管道连接，可以将气体通过冷冻式干燥机A3输送到三级过滤器4内进行过滤，通过在冷冻式干燥机A3一侧设置的三级过滤器4，用于对气体进行三级过滤处理，冷冻式干燥机A3与三级过滤器4通过管道固定连接，三级过滤器4一侧设置有氮气发生口5，通过三级过滤器4与氮气发生口5用管道连接，可以将气体通过三级过滤器4输送到氮气发生口5内进行氮气发生处理，通过在三级过滤器4一侧设置的氮气发生口5，用于对气体进行氮气发生处理，三级过滤器4与氮气发生口5通过管道固定连接，氮气发生口5一侧设置有换热口6，通过在氮气发生口5一侧设置的换热口6，用于对气体进行换热处理，氮气发生口5与换热口6通过管道固定连接，通过氮气发生口5与换热口6用管道连接，用于将氮气发生口5内的气体输送到换热口6内，换热口6一侧设置有反应罐7，通过在换热口6一侧设置的反应罐7，用于对气体进行反应处理，换热口6与反应罐7通过管道固定连接，通过换热口6与反应罐7用管道连接，用于将换热口6内的气体输送到反应罐7内，反应罐7一侧设置有冷冻式干燥机B8，通过在反应罐7一侧设置的冷冻式干燥机B8，用于对气体进行第二次冷冻式干燥处理，反应罐7与冷冻式干燥机B8通过管道固定连接，通过反应罐7与冷冻式干燥机B8用管道连接，用于将反应罐7输送到冷冻式干燥机B8内，冷冻式干燥机B8一侧设置有组合式干燥机9，冷冻式干燥机B8与组合式干燥机9通过管道固定连接，通过在冷冻式干燥机B8一侧设置的组合式干燥机9，通过冷冻式干燥机B8与组合式干燥机9用管道连接，用于将气体从冷冻式干燥机B8输送到组合式干燥机9内，用于对气体进行组合式干燥处理，组合式干燥机9一侧设置有多元气体出口10，组合式干燥机9与多元气体出口10通过管道固定连接，通过在组合式干燥机9一侧设置的多元气体出口10，用于将处理后的气体通过出口排出。

本发明中，优选的，空压机1与储气罐2组成空压系统11，三级过滤器4由三个过滤装置组成。

本发明中，优选的，冷冻式干燥机A3、三级过滤器4与氮气发生口5组成制氮系统12。

本发明中，优选的，氮气发生口5与换热口6下端均通过管道与制氢系统13固定连接。

本发明中，优选的，换热口6与反应罐7组成反应系统14，氮气发生口5为模块化组合式氮气发生口。

本发明中，优选的，冷冻式干燥机B8与组合式干燥机9组成纯化系统15，组合式干燥机9为模块化组合式干燥机。

本发明中，优选的，多元气体出口10下端设置有调节压力系统16，空压系统11、制氮系统12、制氢系统13、反应系统14、纯化系统15、调节压力系统16均与PLC控制系统17电性连接。

根据权利要求1-6中任一项所述的一种多元气体发生装置及其方法，其特征在于：包括下列步骤：

将空气通过管道与连接空压机1，使其对气体进行空压处理，通过热变换，使低温液体变成气体通过储气罐2输送到冷冻式干燥机A3内，然后通过压力控制器设置压力，低于设定压力时报警器报警，压力表12观察气化后的工作压力，传质气体管道再与储气罐2进行连接对气体进行储气，冷冻式干燥机A3对气体进行冷冻式干燥处理，传质气体管道与反应管上端的进口管道连接，同时在该段的进口管道中抽出小口径与口氢气管道连接；

S2：气体通过冷冻式干燥机A3输送到三级过滤器4内进行过滤，三级过滤器4对气体进行三级过滤处理，气体通过三级过滤器4输送到氮气发生口5内进行氮气发生处理，氮气发生口5对气体进行氮气发生处理，将氮气发生口5内的气体输送到换热口6内，换热口6对气体进行换热处理；

S3：将换热口6内的气体输送到反应罐7内，反应罐7对气体进行反应处理，将反应罐7输送到冷冻式干燥机B8内，冷冻式干燥机B8对气体进行第二次冷冻式干燥处理，将气体从冷冻式干燥机B8输送到组合式干燥机9内，组合式干燥机9对气体进行组合式干燥处理，多元气体出口10将处理后的气体通过出口排出。

本发明的工作原理及使用流程：使用时，将空气通过管道与连接空压机1，使其对气体进行空压处理，通过热变换，使低温液体变成气体通过储气罐2输送到冷冻式干燥机A3内，然后通过压力控制器设置压力，低于设定压力时报警器报警，压力表12观察气化后的工作压力，传质气体管道再与储气罐2进行连接对气体进行储气，冷冻式干燥机A3对气体进行冷冻式干燥处理，传质气体管道与反应管上端的进口管道连接，同时在该段的进口管道中抽出小口径与口氢气管道连接，气体通过冷冻式干燥机A3输送到三级过滤器4内进行过滤，三级过滤器4对气体进行三级过滤处理，气体通过三级过滤器4输送到氮气发生口5内进行氮气发生处理，氮气发生口5对气体进行氮气发生处理，将氮气发生口5内的气体输送到换热口6内，换热口6对气体进行换热处理，将换热口6内的气体输送到反应罐7内，反应罐7对气体进行反应处理，将反应罐7输送到冷冻式干燥机B8内，冷冻式干燥机B8对气体进行第二次冷冻式干燥处理，将气体从冷冻式干燥机B8输送到组合式干燥机9内，组合式干燥机9对气体进行组合式干燥处理，多元气体出口10将处理后的气体通过出口排出。

本发明通过设置的空压机1，用于对气体进行空压处理，通过设置的储气罐2，用于对气体进行储气，通过设置的冷冻式干燥机A3，用于对气体进行冷冻式干燥处理，通过储气罐2与冷冻式干燥机A3用管道连接，可以将气体通过储气罐2输送到冷冻式干燥机A3内，通过在冷冻式干燥机A3一侧设置的三级过滤器4，用于对气体进行三级过滤处理，通过冷冻式干燥机A3与三级过滤器4用管道连接，可以将气体通过冷冻式干燥机A3输送到三级过滤器4内进行过滤。

本发明通过在三级过滤器4一侧设置的氮气发生口5，用于对气体进行氮气发生处理，通过三级过滤器4与氮气发生口5用管道连接，可以将气体通过三级过滤器4输送到氮气发生口5内进行氮气发生处理，通过在氮气发生口5一侧设置的换热口6，用于对气体进行换热处理，通过氮气发生口5与换热口6用管道连接，用于将氮气发生口5内的气体输送到换热口6内，通过在换热口6一侧设置的反应罐7，用于对气体进行反应处理，通过换热口6与反应罐7用管道连接，用于将换热口6内的气体输送到反应罐7内。

本发明通过在反应罐7一侧设置的冷冻式干燥机B8，用于对气体进行第二次冷冻式干燥处理，通过反应罐7与冷冻式干燥机B8用管道连接，用于将反应罐7输送到冷冻式干燥机B8内，通过在冷冻式干燥机B8一侧设置的组合式干燥机9，用于对气体进行组合式干燥处理，通过冷冻式干燥机B8与组合式干燥机9用管道连接，用于将气体从冷冻式干燥机B8输送到组合式干燥机9内，通过在组合式干燥机9一侧设置的多元气体出口10，用于将处理后的气体通过出口排出。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种多元气体发生装置，包括空压机（1）、储气罐（2）和多元气体出口（10），其特征在于：所述空压机（1）一侧设置有储气罐（2），所述空压机（1）与储气罐（2）通过管道固定连接，所述储气罐（2）一侧设置有冷冻式干燥机A（3），所述储气罐（2）与冷冻式干燥机A（3）通过管道固定连接，所述冷冻式干燥机A（3）一侧设置有三级过滤器（4），所述冷冻式干燥机A（3）与三级过滤器（4）通过管道固定连接，所述三级过滤器（4）一侧设置有氮气发生口（5），所述三级过滤器（4）与氮气发生口（5）通过管道固定连接，所述氮气发生口（5）一侧设置有换热口（6），所述氮气发生口（5）与换热口（6）通过管道固定连接，所述换热口（6）一侧设置有反应罐（7），所述换热口（6）与反应罐（7）通过管道固定连接，所述反应罐（7）一侧设置有冷冻式干燥机B（8），所述反应罐（7）与冷冻式干燥机B（8）通过管道固定连接，所述冷冻式干燥机B（8）一侧设置有组合式干燥机（9），所述冷冻式干燥机B（8）与组合式干燥机（9）通过管道固定连接，所述组合式干燥机（9）一侧设置有多元气体出口（10），所述组合式干燥机（9）与多元气体出口（10）通过管道固定连接，所述空压机（1）与储气罐（2）组成空压系统（11），所述三级过滤器（4）由三个过滤装置组成，所述冷冻式干燥机A（3）、三级过滤器（4）与氮气发生口（5）组成制氮系统（12），所述氮气发生口（5）与换热口（6）下端均通过管道与制氢系统（13）固定连接，所述换热口（6）与反应罐（7）组成反应系统（14），所述氮气发生口（5）为模块化组合式氮气发生口，所述冷冻式干燥机B（8）与组合式干燥机（9）组成纯化系统（15），所述组合式干燥机（9）为模块化组合式干燥机，所述多元气体出口（10）下端设置有调节压力系统（16），所述空压系统（11）、制氮系统（12）、制氢系统（13）、反应系统（14）、纯化系统（15）、调节压力系统（16）均与PLC控制系统（17）电性连接。

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