CN113277486A - 一种组合制氮机及其制氮工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种组合制氮机及其制氮工艺,组合制氮机包括干燥器、制氮机和设置在干燥器和制氮机之间的气路管道,其特征是,所述气路管道包括将干燥器干燥后的气体通入到制氮机内的第一气路和用于将制氮机产生的废气通入到干燥器的再生气路。制氮工艺包括以下步骤:S1:压缩空气进入干燥器中进行脱水干燥;S2:干燥后的压缩空气进入空气储罐;S3:空气储罐中的压缩空气进入制氮机进行制氮;S4:制氮解吸产生的气体作为再生气体进入干燥器对干燥剂进行再生。本发明提供一种组合制氮机及其制氮工艺,减少能耗;吸附塔内气流分布均匀,充分保护和利用吸附剂,吸附效果好。
Description
技术领域
本发明涉及制氮技术领域,尤其是涉及一种组合制氮机及其制氮工艺。
背景技术
变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂,利用加压吸附,降压解吸到常压的原理从空气中吸附和释放氧气,从而分离出氮气的自动化设备。变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性,采用加压吸附,减压解吸的循环周期,使压缩空气交替进入吸附塔来实现空气分离, 从而连续产出高纯度的产品氮气。空气经空压机压缩后,经过除尘、除油后,首先进入干燥器进行干燥,再进入空气储罐,最后进入到制氮机中进行制氮,现有的干燥器和制氮机均在干燥/制氮的同时均会进行解吸,现有的干燥器在干燥上,解吸一般是将已干燥的压缩气体通入到在解吸的干燥塔中将水分带出,而干燥器的耗气量很大,会造成气体的浪费,浪费能源。
例如,在中国专利文献上公开的“一体式吸附制氮装置”,其公告号CN209957384U,包括空气压缩机,所述空气压缩机的输出端口通过连接管与空气储罐的输入端口固定连接,所述空气储罐的输出端口通过连接管与气体过滤装置的输入端口固定连接,所述气体过滤装置的输出端口通过连接管与吸附式干燥器的输入端口固定连接,所述吸附式干燥器的输出端口通过连接管与变压吸附制氮机的输入端口固定连接。该技术按方案中制氮机产生的废气会直接排出,能耗大且浪费能源,且难以保证制氮机和吸附式干燥器的吸附效率。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术中制氮过程会造成能源浪费、且难以保证制氮机和吸附式干燥器的吸附效率等问题,提供一种组合制氮机及其制氮工艺,减少能耗;吸附塔内气流分布均匀,充分保护和利用吸附剂,吸附效果好。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种组合制氮机,包括干燥器、制氮机和设置在干燥器和制氮机之间的气路管道,其特征是,所述气路管道包括将干燥器干燥后的气体通入到制氮机内的第一气路和用于将制氮机产生的废气通入到干燥器的再生气路。
在该技术方案中,通入制氮机内的气体先经由干燥器进行干燥,再进入到制氮机内进行吸附制氮,由于制氮过程不仅需要吸附还需要对制氮吸附剂进行解吸,解吸产生的废气在经由制氮吸附剂后也是干燥气体,而且通过制氮机的吸附,气体露点水分更低,比干燥器本身干燥的气体露点还要好,该废气完全可以用于干燥器内干燥剂的解吸,制氮机解吸产生的废气通过再生气路进入到干燥器中进行解吸,避免了废气直接排出,有利于节能降耗。
作为优选,干燥器包括成对设置的干燥吸附塔、干燥气路和若干干燥气阀,制氮机包括成对设置的制氮吸附塔、制氮气路和若干制氮气阀,在第一气路上设置有空气储罐,在所述再生气路设置有制氮消音器,在所述制氮消音器和再生气路之间设置有用于控制通入到干燥器中的废气量的再生调节阀。
成对设置的两个干燥吸附塔分别用于干燥压缩气体和解吸干燥剂,两个干燥吸附塔轮流进行干燥和解吸,即一个干燥塔进行干燥时,另一个干燥吸附塔进行解吸,有效提高干燥效率;同理,制氮吸附塔也成对设置,便于在一个制氮吸附塔进行制氮吸附的同时,另一个制氮吸附塔进行解吸,提高制氮效率。干燥器干燥后的压缩气体首先进入到空气储罐中,在进入到制氮机中进行吸附制氮,空气储罐的设置便于控制进入制氮机内的压缩空气的气量,避免制氮机和干燥器相互影响降低效率;再生气路上设置有制氮消音器,制氮消音器用于排出部分制氮机解吸产生的废气,而再生调节阀的设置有利于调整进入到干燥器中解吸的气量。
作为优选,所述干燥气路包括与干燥吸附塔上端连通的解吸用气进气通路,制氮气路包括用于将与制氮吸附塔底部连通的制氮废气出气通路,所述再生气路两端分别与制氮废气出气通路环绕解吸用气进气通路连通设置。
制氮机中排出的解吸废气通过制氮废气出气通路进入到干燥器中进行排气,而压缩空气自干燥吸附塔下方进入再从上方排出,而在制氮过程中,被干燥的压缩空气也从制氮吸附器的底部进入顶部排出,在解吸时则相反,再生气路与制氮吸附塔底部相连通,并且与干燥吸附塔的顶部相连通,便于将制氮机的解吸废气通入到干燥吸附塔中对干燥器进行解吸,节能降耗。
作为优选,干燥吸附塔和制氮吸附塔均包括下封头,在下封头上设置有进气口,在下封头内设置有气流扩散结构,所述气流扩散结构包括固定在下封头上的栅格板,在栅格板上铺设有丝网,在栅格板下方和下封头之间设置有缓冲空腔。
气流扩散结构的设置有利于干燥吸附塔和制氮吸附塔内部的气流扩散,避免气流在大容积压力容器内形成隧流现象,当气流扩散结构设置为栅格板时,压缩气体首先从进气口进入到缓冲空腔内,再经由栅格板上的3层丝网的结构,使气流在经过干燥吸附塔和制氮吸附塔时,气流分布均匀,充分保护和利用吸附剂,使吸附效果达到最佳。
作为优选,干燥吸附塔和制氮吸附塔均包括下封头,在下封头上设置有进气口,在下封头内设置有气流扩散结构,气流扩散结构包括固定在下封头处的扩散孔板,在扩散孔板下方和下封头之间设置有内腔空间,在内腔空间内设置有气流导向结构,气流导向结构包括用于改变气流方向的支撑扩散板、沿进气口轴向均匀布置的导向板。
在该技术方案中,气流从下封头的进气口进入到内腔空间中,在气流通入到内腔空间内之后首先撞击到支撑扩散板,在压缩空气撞击到支撑扩散板后改变方向,同时大大降低了气体对扩散孔板的冲击,再通过导向板使压缩空气在内腔空间内均压分布,进而有利于控制空调线速度流速,也便于使压缩空气在吸附过程中更均匀,充分保护和利用吸附剂,使吸附效果达到最佳。
实现上述目的,本发明采用的另一技术方案是:一种根据上述所述的组合制氮机的制氮工艺,包括以下步骤:
S1:压缩空气进入到干燥器中进行脱水干燥;
S2:干燥后的压缩空气进入空气储罐;
S3:空气储罐中的压缩空气进入制氮机进行制氮;
S4:制氮解吸产生的气体作为再生气体进入干燥器对干燥剂进行再生。
在该技术方案中,压缩空气通过干燥器脱水,进入制氮机进行脱氧,干燥器和制氮机组合在一起,最后得到高纯低露点的高品质氮气。而进入制氮机的压缩空气是干燥器处理过后的干燥气体,制氮机通过分子筛只是吸附空气中的氧气,所以这部分气体只是氧含量在25-20%左右,高于大气中的氧含量而已,而且通过制氮机的吸附,气体露点水分更低,比干燥器本身干燥的气体露点还要好,所以制氮机解吸产生的废气是可以用来再生前端的干燥器的,其通过再生气路进入到干燥器中,节约压缩空气,节能降耗且实现自身无再生气。
作为优选,在步骤S1中,干燥器包括成对设置的干燥吸附塔,干燥吸附塔包括A干燥塔和B干燥塔,步骤S1包括以下步骤:
S1.1吸附工序,打开进气阀,未经干燥的压缩空气自A干燥塔/B干燥塔下端进入流经干燥剂从A干燥塔/B干燥塔上端流出;
S1.2解吸干燥剂,打干燥的再生气体部分进入A干燥塔/B干燥塔,自A干燥塔/B干燥塔的上端流经干燥剂从B干燥塔下端流出,使B塔中的干燥剂解吸。
干燥器利用变压吸附原理进行脱水,即一个干燥吸附塔进行高压吸附,另一个干燥吸附塔进行常压再生,再生时把含有大量水分的压缩空气排到大气中去。
作为优选,在步骤S3中,制氮机包括成对设置的制氮吸附塔,制氮吸附塔包括左吸的A吸附塔和进行右吸的B吸附塔,其包括以下步骤:
S3.1左吸,打开空气进气阀和左吸进气阀,空气储罐中的压缩气体进入A吸附塔,A吸附塔内的压力升高,进行左吸,压缩空气中未吸附的氮气穿过吸附床,依次经过左吸出气阀和氮气产生阀进入到氮气储罐中;
S3.2均压,左吸过程结束后,A吸附塔和B吸附塔通过上、中均压阀连通,使两塔压力均衡,持续时间为2~3秒;
S3.3右吸,均压结束后,压缩空气经过空气进气阀和右吸进气阀进入B吸附塔进行右吸,B吸附塔中产生的氮气依次经过左吸出气阀和氮气产生阀进入到氮气储罐中;
S3.4在A吸附塔左吸的同时,B吸附塔进行解吸,B吸附塔中的碳分子筛吸附的氧气通过做左排气阀降压释放排出,反之在B吸附塔在进行右吸的同时,A吸附塔进行解吸;
S3.5进入均压过程,再切换到左吸过程,循环上述步骤。
变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性,采用加压吸附,减压解吸的循环周期,使压缩空气交替进入吸附塔来实现空气分离, 从而连续产出高纯度的产品氮气。
作为优选,在步骤S4中,包括以下步骤:制氮机解吸产生的气体一部分经制氮消音器排出,另一部分,另一部分经再生气路进入到A干燥塔/B干燥塔中对干燥剂进行再生,并通过再生调节阀控制进入到A干燥塔/B干燥塔内的气量。
制氮机大约一分钟切换一次,从制氮吸附塔里通过制氮消音器排到大气中的气体通过再生气路进入到干燥器内对干燥吸附塔内的干燥剂进行再生,有效避免了这部分气体的浪费,便于进行节能降耗。
作为优选,在步骤S1.1中,压缩空气通过气流扩散装置均匀分布,当压缩空气进入到吸附干燥塔中进行干燥时,压缩空气首先进入缓冲空腔,再经由栅格板使气流均匀分布,或者当压缩空气从进气口进入到吸附干燥塔后,通过支撑扩散板改变气流方向,在通过导向板使压缩空气均压分布;在步骤S3.1和S3.3的制氮吸附过程中压缩空气也通过气流扩散装置均匀分布。
压缩空气进入到干燥吸附塔/制氮吸附塔内时,由于干燥器和制氮机均是进行高压吸附,气流扩散装置的设置有效避免了气流在大容积的压力容器内形成隧流现象,并根据提起流动装填,保证压缩空气在通过干燥吸附塔/制氮吸附塔内进行吸附时,气流分布均匀,充分保护和利用吸附剂,使吸附效果达到最佳。
因此,本发明具有如下有益效果:节能降耗;吸附塔内气流分布均匀,充分保护和利用吸附剂,吸附效果好。
附图说明
图1是本发明一种组合制氮机的结构示意图;
图2是干燥吸附塔/制氮吸附塔的第一种结构示意图;
图3是干燥吸附塔/制氮吸附塔的第二种结构示意图;
图中:1、干燥器 101、干燥吸附塔 2、制氮机 201、制氮吸附塔 3、第一气路4、再生气路 5、空气储罐 6、制氮消音器 7、干燥消音器 8、下封头 801、进气口 9、栅格板 10、缓冲空腔 11、扩散孔板 12、导向板 13、支撑扩散板 14、内腔空间。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1:
如图1、图2所示的实施例1中,一种组合制氮机2,其包括干燥器1、制氮机2和若干气路管道,其中气路管道包括用于将干燥器1干燥后的气体通入到制氮机2内的第一气路3和用于将制氮机2产生的废气通入到干燥器1内的再生气路4。
其中干燥器1包括成对设置的干燥吸附塔101、干燥气路和若干干燥气阀,其中干燥吸附塔101包括A干燥塔和B干燥塔,成对设置的两个干燥吸附塔101分别用于干燥压缩气体和解吸干燥剂,两个干燥吸附塔101轮流进行干燥和解吸,即一个干燥塔进行干燥时,另一个干燥吸附塔101进行解吸,有效提高干燥效率。干燥气路包括湿空气进气通路、干空气出气通路、解吸用气进气通路和解吸废气出气通路,在湿空气进气通路、干空气出气通路、解吸用气进气通路和解吸废气出气通路上均设置有均设置有两个分别用于控制成对的两个干燥吸附塔101内通气的气阀,其中湿空气进气通路和解吸废气出气通路均与干燥吸附塔101的底部连通,在解吸废气出气通路上连通有干燥消音器7,解吸后产生的含水量较大的废气通过干燥消音器7排出到大气中,而干空气出气通路和解吸用气进气通路均与干燥吸附塔101的上端连通。
制氮机2包括成对设置的制氮吸附塔201、制氮气路和若干制氮气阀,制氮吸附塔201包括A吸附塔和B吸附塔,成对设置的制氮吸附塔201便于提高制氮效率,在一个制氮吸附塔201进行制氮吸附的同时,另一个制氮吸附塔201进行解吸。制氮气路包括制氮进气通路、氮气出气通路、制氮废气通路,其中制氮废气通路与制氮吸附塔201底部连通设置,再生气路4与制氮废气通路连通设置。另外,在A吸附塔和B吸附塔之间还设置有反吹气路,反吹气路两端分别与A吸附塔和B吸附塔连通设置,在反吹气路上还设置有反吹阀。
另外,制氮吸附塔包括A吸附塔和B吸附塔,所述制氮气路还包括上部均压气路和中部均压气路,上部均压气路两端分别与制氮吸附塔的上端连通设置,在上部均压气路上设置有两个上部均压阀,而氮气出气通路设置在两个上部均压阀之间。中部均压气路包括第一中部均压气路和第二中部均压气路,第一中部均压气路一端连接在A吸附塔的中部,另一端与B吸附塔的底部连通,第二中部均压气路一端连接在B吸附塔的中部,另一端与A吸附塔的底部连通设置,在第一中部均压气路和第二中部均压气路上均设置有中部均压阀。在均压过程中,通过打开上部均压阀和中部均压阀调整两个制氮吸附塔内的气压。
而在干燥塔和制氮机2之间设置有用于将干燥器1干燥后的压缩空气通入到制氮机2内的第一气路3,第一气路3两端分别与干空气出气通路和制氮进气通路连通设置,在第一气路3上设置有空气储罐5,燥器干燥后的压缩气体首先进入到空气储罐5中,在进入到制氮机2中进行吸附制氮,空气储罐5的设置便于控制进入制氮机2内的压缩空气的气量,避免制氮机2和干燥器1相互影响降低效率。
在干燥塔和制氮机2之间还设置有用于将制氮机2解吸产生的废气通入到干燥器1内解吸干燥剂的再生气路4在再生气路4上设置有制氮消音器6,在制氮消音器6和再生气路4之间设置有再生调节阀,制氮机2一分钟切换一次,每次切换吸附塔的干燥气体排到大气中去,根据纯度不同,一般情况下其消耗的气量是空气进气量的一般以上,而干燥器1本身的耗气量为空气进气量的16%~25%,而再生气路4的设置则是将制氮机2解吸产生的废气通入到干燥器1中进行再生,制氮机2解吸时只是吸附制氮吸附塔201中吸附剂中的氧气,而这部分气体的氧含量在20%~25%左右,高于大气中的氧含量,且通过制氮机2的吸附,气体露点水分更低,比干燥器1干燥后的压缩空气的本身气体露点还要好,也更适合用于干燥剂的再生,而再生气量的大小通过再生调节阀来控制,再生调节阀使一部分气体通过制氮消音器6排出,另一部分进行再生,有利于进行节能降耗。
此外,在再生气路4靠近与解吸用气进气通路连通的一端设置有单向止回ZV,单向止回阀ZV的设置避免了再生气路上的解吸用气逆流造成不便。
进一步地,如图2所示,干燥吸附塔101和制氮吸附塔201均包括下封头8,在下封头8上设置有进气口801,在下封头8内设置有气流扩散结构,气流扩散结构包括固定在下封头8上的栅格板9,在栅格板9上铺设有丝网,在栅格板9下方和下封头8之间设置有缓冲空腔10,在干燥/制氮过程中,压缩气体首先从进气口801进入到缓冲空腔10内,再经由栅格板9上的3层丝网的结构,使气流在经过干燥吸附塔101和制氮吸附塔201时,气流分布均匀,充分保护和利用吸附剂,使吸附效果达到最佳。
实施例2:
如图3所示,实施例2的技术方案与实施例1的技术方案基本相同,其不同之处在于:气流扩散结构包括固定在下封头8处的扩散孔板11,在扩散孔板11下方和下封头8之间设置有内腔空间14,在内腔空间14内设置有气流导向结构,气流导向结构包括用于改变气流方向的支撑扩散板13、沿进气口801轴向均匀布置的导向板12,其中支撑扩散板13设置在进气口801的正上方,并固定在导向板12上,在吸附时,气流从下封头8的进气口801进入到内腔空间14中,在气流通入到内腔空间14内之后首先撞击到支撑扩散板13,在压缩空气撞击到支撑扩散板13后改变方向,同时大大降低了气体对扩散孔板11的冲击,再通过导向板12使压缩空气在内腔空间14内均压分布,进而有利于控制空调线速度流速,也便于使压缩空气在吸附过程中更均匀,充分保护和利用吸附剂,使吸附效果达到最佳。
进一步地,扩散孔板11设置为凹式扩散孔板11,凹式扩散孔板11的凹陷方向朝向进气口801,这样的设置有效缩小了内腔空间14,避免了空间浪费,减少空气消耗量。
在该实施例中,导向板12设置六个,导向板12为60度均压分布。
实施例3:
实施例3是上述组合制氮机2的制氮工艺,其包括以下步骤:
S1:压缩空气进入到干燥器1中进行脱水干燥;
S2:干燥后的压缩空气进入空气储罐5;
S3:空气储罐5中的压缩空气进入制氮机2进行制氮;
S4:制氮解吸产生的气体作为再生气体进入干燥器1对干燥剂进行再生。
在该技术方案中,压缩空气通过干燥器1脱水,进入制氮机2进行脱氧,干燥器1和制氮机2组合在一起,最后得到高纯低露点的高品质氮气。而进入制氮机2的压缩空气是干燥器1处理过后的干燥气体,制氮机2通过分子筛只是吸附空气中的氧气,所以这部分气体只是氧含量在25-20%左右,高于大气中的氧含量而已,而且通过制氮机2的吸附,气体露点水分更低,比干燥器1本身干燥的气体露点还要好,所以制氮机2解吸产生的废气是可以用来再生前端的干燥器1的,其通过再生气路4进入到干燥器1中,节约压缩空气,节能降耗且实现自身无再生气。
进一步地,在步骤S1中,干燥器1包括A干燥塔和B干燥塔,其具体包括以下步骤:
S1.1吸附工序,打开进气阀AV-1402A,未经干燥的压缩空气自A干燥塔下端进入流经干燥剂从A干燥塔上端流出,经AV1400A从干燥器1中排出;
S1.2解吸干燥剂,打开AV1401B,干燥的再生气体进入自B干燥塔的上端流经干燥剂从B干燥塔下端流出,使B塔中的干燥剂解吸。
进一步地,在步骤S3中,制氮机2包括A吸附塔和B吸附塔,步骤S3主要包括以下步骤:
S3.1左吸,打开空气进气阀和左吸进气阀XV-14304A,空气储罐5中的压缩气体进入A吸附塔,A吸附塔内的压力升高,进行左吸,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,未吸附的氮气穿过吸附床,依次经过左吸出气阀XV-14306A和氮气产生阀XV-14307进入到氮气储罐中;
S3.2均压,左吸过程结束后,A吸附塔和B吸附塔通过上部均压阀、中部均压阀连通,使两塔压力均衡,持续时间为2~3秒;
S3.3右吸,均压结束后,压缩空气经过空气进气阀和右吸进气阀XV-14304B进入B吸附塔进行右吸,富集的氮气依次经过左吸出气阀XV-14306A和氮气产生阀XV-14307进入到氮气储罐中;
S3.4在A吸附塔左吸的同时,B吸附塔进行解吸,B吸附塔中的碳分子筛吸附的氧气通过做左排气阀XV-14303B降压释放排出,反之在B吸附塔在进行右吸的同时,A吸附塔进行解吸;
S3.5在解吸的过程中,氮气通过一个常开的反吸阀GV2吹扫正在解吸的吸附塔,把塔中的氧气吹出吸附塔。
进一步地,在步骤S4中,制氮机2解吸产生的气体一部分经制氮消音器6排出,另一部分经单向止回阀ZV和AV-1401A进入到A塔或者经单向止回阀ZV和AV-1401B进入到B塔中对干燥剂进行再生。而再生气量通过再生调节阀GV3来控制。
另外,压缩空气通过气流扩散装置均匀分布,当压缩空气进入到吸附干燥塔中进行干燥时,压缩空气首先进入缓冲空腔10,再经由栅格板9使气流均匀分布,或者当压缩空气从进气口801进入到吸附干燥塔后,通过支撑扩散板13改变气流方向,在通过导向板12使压缩空气均压分布;在步骤S3.1和S3.3的吸附过程中压缩空气也通过气流扩散装置均匀分布。压缩空气进入到干燥吸附塔101/制氮吸附塔201内时,由于干燥器1和制氮机2均是进行高压吸附,气流扩散装置的设置有效避免了气流在大容积的压力容器内形成隧流现象,并根据提起流动装填,保证压缩空气在通过干燥吸附塔101/制氮吸附塔201内进行吸附时,气流分布均匀,充分保护和利用吸附剂,使吸附效果达到最佳。
需要说明的是,上述描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
以上实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种组合制氮机,包括干燥器、制氮机和设置在干燥器和制氮机之间的气路管道,其特征是,所述气路管道包括将干燥器干燥后的气体通入到制氮机内的第一气路和用于将制氮机产生的废气通入到干燥器的再生气路。
2.根据权利要求1所述的一种组合制氮机,其特征是,干燥器包括成对设置的干燥吸附塔、干燥气路和若干干燥气阀,制氮机包括成对设置的制氮吸附塔、制氮气路和若干制氮气阀,在第一气路上设置有空气储罐,在所述再生气路设置有制氮消音器,在所述制氮消音器和再生气路之间设置有用于控制通入到干燥器中的废气量的再生调节阀。
3.根据权利要求2所述的一种组合制氮机,其特征是,所述干燥气路包括与干燥吸附塔上端连通的解吸用气进气通路,制氮气路包括用于将与制氮吸附塔底部连通的制氮废气出气通路,所述再生气路两端分别与制氮废气出气通路环绕解吸用气进气通路连通设置。
4.根据权利要求2或3所述的一种组合制氮机,其特征是,干燥吸附塔和制氮吸附塔均包括下封头,在下封头上设置有进气口,在下封头内设置有气流扩散结构,所述气流扩散结构包括固定在下封头上的栅格板,在栅格板上铺设有丝网,在栅格板下方和下封头之间设置有缓冲空腔。
5.根据权利要求2或3所述的一种组合制氮机,其特征是,干燥吸附塔和制氮吸附塔均包括下封头,在下封头上设置有进气口,在下封头内设置有气流扩散结构,气流扩散结构包括固定在下封头处的扩散孔板,在扩散孔板下方和下封头之间设置有内腔空间,在内腔空间内设置有气流导向结构,气流导向结构包括用于改变气流方向的支撑扩散板、沿进气口轴向均匀布置的导向板。
6.一种根据权利要求1-5任意一项所述的组合制氮机的制氮工艺,其特征是,包括以下步骤:
S1:压缩空气进入到干燥器中进行脱水干燥;
S2:干燥后的压缩空气进入空气储罐;
S3:空气储罐中的压缩空气进入制氮机进行制氮;
S4:制氮解吸产生的气体作为再生气体进入干燥器对干燥剂进行再生。
7.根据权利要求6所述的一种组合制氮机的制氮工艺,其特征是,在步骤S1中,干燥器包括成对设置的干燥吸附塔,干燥吸附塔包括A干燥塔和B干燥塔,步骤S1包括以下步骤:
S1.1吸附工序,打开进气阀,未经干燥的压缩空气自A干燥塔/B干燥塔下端进入流经干燥剂从A干燥塔/B干燥塔上端流出;
S1.2解吸干燥剂,打干燥的再生气体部分进入A干燥塔/B干燥塔,自A干燥塔/B干燥塔的上端流经干燥剂从B干燥塔下端流出,使B塔中的干燥剂解吸。
8.根据权利要求6所述的一种组合制氮机的制氮工艺,其特征是,在步骤S3中,制氮机包括成对设置的制氮吸附塔,制氮吸附塔包括左吸的A吸附塔和进行右吸的B吸附塔,其包括以下步骤:
S3.1左吸,打开空气进气阀和左吸进气阀,空气储罐中的压缩气体进入A吸附塔,A吸附塔内的压力升高,进行左吸,压缩空气中未吸附的氮气穿过吸附床,依次经过左吸出气阀和氮气产生阀进入到氮气储罐中;
S3.2均压,左吸过程结束后,A吸附塔和B吸附塔通过上、中均压阀连通,使两塔压力均衡,持续时间为2~3秒;
S3.3右吸,均压结束后,压缩空气经过空气进气阀和右吸进气阀进入B吸附塔进行右吸,B吸附塔中产生的氮气依次经过左吸出气阀和氮气产生阀进入到氮气储罐中;
S3.4在A吸附塔左吸的同时,B吸附塔进行解吸,B吸附塔中的碳分子筛吸附的氧气通过做左排气阀降压释放排出,反之在B吸附塔在进行右吸的同时,A吸附塔进行解吸;
S3.5进入均压过程,再切换到左吸过程,循环上述步骤。
9.根据权利要求6所述的一种组合制氮机的制氮工艺,其特征是,在步骤S4中,包括以下步骤:制氮机解吸产生的气体一部分经制氮消音器排出,另一部分,另一部分经再生气路进入到A干燥塔/B干燥塔中对干燥剂进行再生,并通过再生调节阀控制进入到A干燥塔/B干燥塔内的气量。
10.根据权利要求7或8所述的一种组合制氮机的制氮工艺,其特征是,在步骤S1.1中,压缩空气通过气流扩散装置均匀分布,当压缩空气进入到吸附干燥塔中进行干燥时,压缩空气首先进入缓冲空腔,再经由栅格板使气流均匀分布,或者当压缩空气从进气口进入到吸附干燥塔后,通过支撑扩散板改变气流方向,在通过导向板使压缩空气均压分布;在步骤S3.1和S3.3的制氮吸附过程中压缩空气也通过气流扩散装置均匀分布。
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