CN111547687A - 一种节能型碳载脱氧纯化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能型碳载脱氧纯化装置，包括脱氧组件以及纯化组件；其中：所述脱氧组件包括依次连接的热交换器、加热器以及脱氧塔，所述脱氧塔的出口端与所述热交换器的入口端连接；所述纯化组件包括依次连接的冷却器、干燥器以及过滤器，所述冷却器的入口端与所述热交换器的出口端连接。本发明结构简单，相较于传统的碳载脱氧纯化工艺，大大简化了工艺流程，同时，能够将脱氧反应产生的热量集中利用，不会出现热量的流失，减少了能源的消耗，大大提高了热量的利用率，并且，再生组件能够快速将干燥器内的水分去除，提高效率。
Description
技术领域
本发明属于气体处理技术领域，尤其涉及一种节能型碳载脱氧纯化装置。
背景技术
传统的碳载脱氧纯化工艺，是以碳载型脱氧剂为载体，将氧含量在0.1％左右的惰性气体提纯到氧含量达到1PPM以下的保护性气体的过程。流程如图1所示，从整个工艺来看，设备主要能耗是加热系统和冷却系统，对设备在运行过程分析，脱氧剂一旦与原料气中的氧进行反应，就不需要提供太多的热量，它自身反应就是一个放热反应过程，而目前对于脱氧反应产生的热量，基本都是直接散失，并未得到有效地利用，同时，传统的工艺流程步骤较为繁杂，能源消耗较多。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种节能型碳载脱氧纯化装置，以解决现有技术中存在的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种节能型碳载脱氧纯化装置，包括脱氧组件以及纯化组件；其中：所述脱氧组件包括依次连接的热交换器、加热器以及脱氧塔，所述脱氧塔的出口端与所述热交换器的入口端连接；所述纯化组件包括依次连接的冷却器、干燥器以及过滤器，所述冷却器的入口端与所述热交换器的出口端连接。
本发明一个较佳实施例中，所述热交换器内设置有导热管，所述热交换器上设有混合气进口与混合气出口。
本发明一个较佳实施例中，所述导热管为不锈钢无缝管。
本发明一个较佳实施例中，所述脱氧塔内设置有碳载型脱氧剂。
本发明一个较佳实施例中，所述脱氧塔的数量为两个且呈交替使用状态。
本发明一个较佳实施例中，所述干燥器内设置有干燥剂。
本发明一个较佳实施例中，所述干燥器数量为两个且呈交替使用状态。
本发明一个较佳实施例中，所述过滤器内设置有无纺布。
本发明一个较佳实施例中，还包括再生组件；所述再生组件包括再生流量计、再生进气阀以及再生出气阀；所述再生流量计与所述过滤器出口端连接，所述再生进气阀与所述再生流量计连接，所述再生进气阀与所述再生出气阀分别位于所述干燥器两端，所述再生出气阀一端设置有出气管。
本发明一个较佳实施例中，所述过滤器出口端设置有出口流量计。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
本发明结构简单，相较于传统的碳载脱氧纯化工艺，大大简化了工艺流程，同时，能够将脱氧反应产生的热量集中利用，不会出现热量的流失，减少了能源的消耗，大大提高了热量的利用率，并且，再生组件能够快速将干燥器内的水分去除，提高效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1为传统碳载脱氧纯化工艺流程图；
图2为本发明优选实施例的流程图；
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1与图2所示，一种节能型碳载脱氧纯化装置，包括脱氧组件以及纯化组件；其中：脱氧组件包括依次连接的热交换器、加热器以及脱氧塔，脱氧塔的出口端与热交换器的入口端连接；纯化组件包括依次连接的冷却器、干燥器以及过滤器，冷却器的入口端与热交换器的出口端连接。
在本实施例中，待纯化的气体为氮气与氧气的混合气体1，混合气体1通过热交换器进行热交换，形成稳定的混合气体1，而后混合气体1经过加热器进行预热，预热之后，混合气体1进入脱氧塔，使混合气体1内的氧气与脱氧塔内的碳载型脱氧剂进行反应，生成二氧化碳，故而从脱氧塔出来的气体为二氧化碳与氮气的混合气体2，混合气体2从脱氧塔出来后，经过热交换器进行热交换，形成稳定的混合气体2，而后混合气体2经过冷却器进行冷却，以便混合气体2进入干燥器内，由干燥器内的氧化铝对混合气体2中的二氧化碳进行吸附，二氧化碳完全吸附后，剩下的即为高纯度的氮气，而后高纯度的氮气经过过滤器进行过滤操作，过滤后，经由出口流量计进入外部储气罐内。
具体地，热交换器内设置有导热管，热交换器上设有混合气进口与混合气出口，热交换器上的气体进出口数量为两组，分别对混合气体1与混合气体2进行热交换操作。
具体而言，导热管为不锈钢无缝管。
在本实施例中，脱氧塔内设置有碳载型脱氧剂，碳载型脱氧剂主要用于对氮气等在高温条件下不与碳、氧发生化学反应的不活泼气体进行脱氧。
具体地，脱氧塔的数量为两个且呈交替使用状态，当一个脱氧塔使用时，另一个脱氧塔在进行填料操作，交替使用，提高脱氧效率。
在本实施例中，干燥器内设置有干燥剂，采用氧化铝作为干燥剂对二氧化碳进行吸附。
具体地，干燥器数量为两个且呈交替使用状态，当一个干燥器使用时，另一个干燥器则进行内部去除水分处理，交替使用，提高效率。
在本实施例中，过滤器内设置有无纺布，使用无纺布对高纯度氮气内的粉尘等细小杂质进行过滤。
在本实施例中，还包括再生组件；再生组件包括再生流量计、再生进气阀以及再生出气阀；再生流量计与过滤器出口端连接，再生进气阀与再生流量计连接，再生进气阀与再生出气阀分别位于干燥器两端，再生出气阀一端设置有出气管，高纯度氮气从过滤器排出后，一部分氮气经再生流量计进入对应的在内部去除水分处理的干燥器内，将干燥器内的水分带出，经再生出气阀将水分排出，完成干燥器的内部处理操作。
具体地，过滤器出口端设置有出口流量计。
总而言之，本发明结构简单，相较于传统的碳载脱氧纯化工艺，大大简化了工艺流程，同时，能够将脱氧反应产生的热量集中利用，不会出现热量的流失，减少了能源的消耗，大大提高了热量的利用率，并且，再生组件能够快速将干燥器内的水分去除，提高效率。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (10)
1.一种节能型碳载脱氧纯化装置，其特征在于，包括脱氧组件以及纯化组件；其中：
所述脱氧组件包括依次连接的热交换器、加热器以及脱氧塔，所述脱氧塔的出口端与所述热交换器的入口端连接；
所述纯化组件包括依次连接的冷却器、干燥器以及过滤器，所述冷却器的入口端与所述热交换器的出口端连接。
2.根据权利要求1所述的一种节能型碳载脱氧纯化装置，其特征在于，所述热交换器内设置有导热管，所述热交换器上设有混合气进口与混合气出口。
3.根据权利要求2所述的一种节能型碳载脱氧纯化装置，其特征在于，所述导热管为不锈钢无缝管。
4.根据权利要求1所述的一种节能型碳载脱氧纯化装置，其特征在于，所述脱氧塔内设置有碳载型脱氧剂。
5.根据权利要求4所述的一种节能型碳载脱氧纯化装置，其特征在于，所述脱氧塔的数量为两个且呈交替使用状态。
6.根据权利要求1所述的一种节能型碳载脱氧纯化装置，其特征在于，所述干燥器内设置有干燥剂。
7.根据权利要求6所述的一种节能型碳载脱氧纯化装置，其特征在于，所述干燥器数量为两个且呈交替使用状态。
8.根据权利要求1所述的一种节能型碳载脱氧纯化装置，其特征在于，所述过滤器内设置有无纺布。
9.根据权利要求1所述的一种节能型碳载脱氧纯化装置，其特征在于，还包括再生组件；所述再生组件包括再生流量计、再生进气阀以及再生出气阀；所述再生流量计与所述过滤器出口端连接，所述再生进气阀与所述再生流量计连接，所述再生进气阀与所述再生出气阀分别位于所述干燥器两端，所述再生出气阀一端设置有出气管。
10.根据权利要求1所述的一种节能型碳载脱氧纯化装置，其特征在于，所述过滤器出口端设置有出口流量计。
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