CN116808810A - 一种工业用气体净化系统 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种工业用气体净化系统，包括空气压缩机、除油装置、除水装置、气体净化装置以及储气装置。空气压缩机用于提供压缩气体，除油装置与空气压缩机连接，且设置在空气压缩机的下游，除油装置包括除油罐，除油罐用于盛放除油液，除油装置用于去除压缩气体内的油分；除水装置设置在除油装置的下游，除水装置用于去除压缩气体内的水分；气体净化装置设置在除水装置的下游，气体净化装置用于去除压缩气体的颗粒物；储气装置设置在气体净化装置的下游，储气装置至少包括第一储气罐和第二储气罐，第一储气罐和第二储气罐均与气体净化装置连接，当第一储气罐用于储气时，第二储气罐用于供气，第二储气罐用于储气时，第一储气罐用于供气。

Description

一种工业用气体净化系统

技术领域

本申请涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种工业用气体净化系统。

背景技术

在工业生产过程中经常需要用到压缩气体，例如，在电池生产的过程中，包括生产电池的正负极材料时，或者其他工序时，经常需要用到压缩气体。但是，通过空气压缩机直接提供的压缩气体中往往还有油、水以及杂质。在对电池的正负极材料进行生产时，由于压缩气体会与这些生产材料直接接触，如果压缩气体中含油、含水和其他杂质过高会直接将这些物质引入材料中，对制备的材料产生污染，导致材料含硫量超标、杂质含量超标和材料发生变质等，直接影响到材料的物理指标和化学性能等。而且，在对电池正负极材料生产的过程中，这些工业材料的生产过程通常为批次连续生产，如生产过程中压缩气体突然发生中断，则会影响到正常生产，这些生产设备如果无法连续获得洁净的压缩气体，也会影响到电池正负极材料的物理指标和电化学性能。

发明内容

本申请提供了一种工业用气体净化系统，以提供洁净的压缩气体的同时还能够不间断供气，避免由于压缩气体的中断而影响到电池正负极材料的物理性能和电化学性能。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

本申请的实施例提出了一种工业用气体净化系统，包括空气压缩机、除油装置、除水装置、气体净化装置以及储气装置。空气压缩机用于提供压缩气体，除油装置与空气压缩机连接，且设置在空气压缩机的下游，除油装置包括除油罐，除油罐用于盛放除油液，除油装置用于去除压缩气体内的油分；除水装置设置在除油装置的下游，除水装置用于去除压缩气体内的水分；气体净化装置设置在除水装置的下游，气体净化装置用于去除压缩气体的颗粒物；储气装置设置在气体净化装置的下游，储气装置至少包括第一储气罐和第二储气罐，第一储气罐和第二储气罐均与气体净化装置连接，当第一储气罐用于储气时，第二储气罐用于供气，当第二储气罐用于储气时，第一储气罐用于供气。

在本实施例中，工业用气体净化系统可以为电池正负极材料的生产过程中提供洁净的压缩气体，其包括空气压缩机、除油装置、除水装置、气体净化装置以及储气装置，其中，空气压缩机也可称为空压机，其用于生成压缩气体。压缩气体生成后经由除油装置进行除油，接着经由除水装置进行除水，接着经由气体净化装置去除压缩气体内的颗粒物，最后进入储气装置进行存储并进行供气。在本实施例中，除油装置采用化学除油的方式对压缩气体进行除油，除油罐用于盛放除油液，当压缩气体流经除油液时，可以去除压缩气体内的油分。此外，本实施例中的储气装置至少包括第一储气罐和第二储气罐，在电池正负极材料的生产过程中，首先可以通过第一储气罐进行供气，当第一储气罐的压缩气体的压力不足时，可以通过第二储气罐进行供气，如此，能够保证电池正负极材料在生产过程中不间断供气。本实施例中的工业用气体净化系统，在提供洁净的压缩气体的同时还能够不间断供气，这样能够避免由于压缩气体的中断而影响到电池正负极材料的物理性能和电化学性能。

此外，根据本申请实施例中的工业用气体净化系统还可以具有以下技术特征：

在本申请的一些实施例中，所述除油罐包括预除油罐体和净化除油罐体，所述预除油罐体与所述空气压缩机连接，所述净化除油罐体设置在所述预除油罐体的下游，且所述净化除油罐体与所述除水装置连接。

在本申请的一些实施例中，所述预除油罐体的底部设置有第一进气口，所述预除油罐体的顶部设置有第一出气口，压缩气体从所述第一进气口流进并从所述第一出气口流出，所述净化除油罐体的底部设置有第二进气口，所述净化除油罐体的顶部设置有第二出气口，压缩气体从所述第二进气口流进并从所述第二出气口流出。

在本申请的一些实施例中，所述除油罐还包括备用罐体，所述备用罐体与所述除水装置连接，且所述备用罐体设置在所述净化除油罐体的下游。

在本申请的一些实施例中，所述除油装置还包括分散板，所述分散板上形成有多个通孔，所述分散板位于所述预除油罐体内，且与所述预除油罐体的内壁固定连接，或，所述分散板位于净化除油罐体内，且与所述净化除油罐体的内壁固定连接，或，所述分散板位于所述备用罐体内，且与所述备用罐体的内壁固定连接。

在本申请的一些实施例中，所述除水装置包括第一除水吸附柱和第二除水吸附柱，所述第一除水吸附柱和所述第二除水吸附柱的一端均与所述除油装置连接，且所述第一除水吸附柱和所述第二除水吸附柱的另一端均与所述气体净化装置连接，当所述第一除水吸附柱开启时，所述第二除水吸附柱关闭，当所述第二除水吸附柱开启时，所述第一除水吸附柱关闭。

在本申请的一些实施例中，所述气体净化装置的内部从进气端至出气端依次填充有一级过滤材料、二级过滤材料和三级过滤材料，所述一级过滤材料的过滤精度为3μm/5ppm，所述二级过滤材料的过滤精度为1μm/1ppm，所述三级过滤材料的过滤精度为0.1μm/0.01ppm。

在本申请的一些实施例中，所述工业用气体净化系统还包括气液分离阀，所述气液分离阀设置在所述除油装置与所述除水装置之间。

在本申请的一些实施例中，所述工业用气体净化系统还包括减压装置，所述减压装置设置在所述储气装置的下游，压缩气体经减压装置减压后供生产使用。

在本申请的一些实施例中，所述工业用气体净化系统还包括控制系统、第一电磁阀和第二电磁阀，所述控制系统用于控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的开启和关闭，所述第一储气罐的供气端设置有所述第一电磁阀，所述第二储气罐的供气端设置有所述第二电磁阀，当所述第一储气罐的压力小于预设压力时，所述控制系统控制所述第一电磁阀关闭，并控制所述第二电磁阀开启。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请实施例中的工业用气体净化系统的系统分布图；

图2为本申请实施例中的工业用气体净化系统的预除油罐体的结构示意图；

图3为本申请实施例中的工业用气体净化系统的分散板的结构示意图。

附图标记如下：

100空气压缩机；200除油装置；201液面；210预除油罐体；220净化除油罐体；230备用罐体；240分散板；241通孔；300除水装置；310第一除水吸附柱；320第二除水吸附柱；400气体净化装置；500储气装置；510第一储气罐；520第二储气罐。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，本申请的实施例提出了一种工业用气体净化系统，包括空气压缩机100、除油装置200、除水装置300、气体净化装置400以及储气装置500。空气压缩机100用于提供压缩气体，除油装置200与空气压缩机100连接，且设置在空气压缩机100的下游，除油装置200包括除油罐，除油罐用于盛放除油液，除油装置200用于去除压缩气体内的油分；除水装置300设置在除油装置200的下游，除水装置300用于去除压缩气体内的水分；气体净化装置400设置在除水装置300的下游，气体净化装置400用于去除压缩气体的颗粒物；储气装置500设置在气体净化装置400的下游，储气装置500至少包括第一储气罐510和第二储气罐520，第一储气罐510和第二储气罐520均与气体净化装置400连接，当第一储气罐510用于储气时，第二储气罐520用于供气，当第二储气罐520用于储气时，第一储气罐510用于供气。

在本实施例中，工业用气体净化系统可以为电池正负极材料的生产过程中提供洁净的压缩气体，其包括空气压缩机100、除油装置200、除水装置300、气体净化装置400以及储气装置500，其中，空气压缩机100也可称为空压机，其用于生成压缩气体。压缩气体生成后经由除油装置200进行除油，接着经由除水装置300进行除水，接着经由气体净化装置400去除压缩气体内的颗粒物，最后进入储气装置500进行存储并进行供气。在本实施例中，除油装置200采用化学除油的方式对压缩气体进行除油，除油罐用于盛放除油液，当压缩气体流经除油液时，可以去除压缩气体内的油分。此外，本实施例中的储气装置500至少包括第一储气罐510和第二储气罐520，在电池正负极材料的生产过程中，首先可以通过第一储气罐510进行供气，当第一储气罐510的压缩气体的压力不足时，可以通过第二储气罐520进行供气，如此，能够保证电池正负极材料在生产过程中不间断供气。本实施例中的工业用气体净化系统，在提供洁净的压缩气体的同时还能够不间断供气，这样能够避免由于压缩气体的中断而影响到电池正负极材料的物理性能和电化学性能。

如图2所示，在本申请的一些实施例中，除油罐包括预除油罐体210和净化除油罐体220，预除油罐体210与空气压缩机100连接，净化除油罐体220设置在预除油罐体210的下游，且净化除油罐体220与除水装置300连接。在本实施例中，空气压缩机100产生的压缩气体首先可以经过预除油罐体210对压缩气体内的油分进行去除，接着通过净化除油罐体220对压缩气体内的油分进行二次去除，这样，可以避免压缩气体内的油污没有去除干净，提高除油的效果。预除油罐体210内的除油液和净化除油罐体220内的除油液可以相同，此处没有特殊限定。

在本申请的一些实施例中，预除油罐体210的底部设置有第一进气口，预除油罐体210的顶部设置有第一出气口，压缩气体从所述第一进气口流进并从所述第一出气口流出，净化除油罐体220的底部设置有第二进气口，净化除油罐体220的顶部设置有第二出气口，压缩气体从所述第二进气口流进并从所述第二出气口流出。在本实施例中，压缩气体经由预除油罐体210底部的第一进气口进入并从顶部的第一出气口流出，接着，压缩气体经由净化除油罐体220底部的第二进气口进入并从顶部的第二出气口流出，这样，能够使得压缩气体与除油液充分混合，以达到除油的目的。

在本申请的一些实施例中，除油罐还包括备用罐体230，备用罐体230与除水装置300连接，且备用罐体230设置在净化除油罐体220的下游。在本实施例中，预除油罐体210、净化除油罐体220以及备用罐体230可以通过单独的管路与空气压缩机连接，以使得三者可以独立运行。此外，备用罐体230内的除油液可以与预除油罐体210以及净化除油罐体220内的除油液相同。备用罐体230的一端可以与除水装置300连接，另一端可以与净化除油罐体220连接，预除油罐体210和净化除油罐体220可以均与空气压缩机100连接，并通过独立的开关对两者进行控制。当预除油罐体210内的除油液饱和后，可以将预除油罐体210关闭，并使得净化除油罐体220与空气压缩机100直接连通，并利用净化除油罐体220对压缩气体进行第一次除油，备用罐体230进行第二次除油，这样，除油装置200可以不间断的对压缩气体进行两次除油。

在一些具体的实施例中，预除油罐体210、净化除油罐体220以及备用罐体230的底部均可以设置三通阀，三通阀的一个端口与预除油罐体210、净化除油罐体220或者备用罐体230的底部连接，三通阀的另一个端口为进气口，三通阀又一个端口为排液口，以方便对罐体内的除油液进行更换。

如图3所示，在本申请的一些实施例中，除油装置200还包括分散板240，分散板240上形成有多个通孔241，分散板240位于预除油罐体210内，且与预除油罐体210的内壁固定连接，或，分散板240位于净化除油罐体220内，且与净化除油罐体220的内壁固定连接，或，分散板240位于备用罐体230内，且与备用罐体230的内壁固定连接。在本实施例中，分散板240可以设置在预除油罐体210内的除油液的液面201下，示例性的，分散板240可以设置在预除油罐体210内距离底部第一进气口20cm处，当预除油罐体210的内径为圆形时，分散板240的形状可以呈圆形，以使得分散板240与预除油罐体210的内径相适配。分散板240上的通孔241可以均匀分散分布，当压缩气体从第一进气口进入后，可以被分散板240分散开，以使得压缩气体能够充分与除油液混合。分散板240上的通孔241的数量越多直径越小，则越有利于压缩气体与除油液混合。净化除油罐体220内的分散板240以及备用罐体230内的分散板240与预除油罐体210内的分散板240可以相同，此处不再赘述。

在本申请的一些实施例中，除水装置300包括第一除水吸附柱310和第二除水吸附柱320，第一除水吸附柱310和第二除水吸附柱320的一端均与除油装置200连接，且第一除水吸附柱310和第二除水吸附柱320的另一端均与气体净化装置400连接，当第一除水吸附柱310开启时，第二除水吸附柱320关闭，当第二除水吸附柱320开启时，第一除水吸附柱310关闭。在本实施例中，第一除水吸附柱310和第二除水吸附柱320内可以填充活性干燥剂，以对压缩气体进行除水。第一除水吸附柱310和第二除水吸附柱320的一端均与除油装置200连接，且第一除水吸附柱310和第二除水吸附柱320的另一端均与气体净化装置400连接，也就是说，第一除水吸附柱310和第二除水吸附柱320并联连接，这样可以对第一除水吸附柱310和第二除水吸附柱320的开启和关闭进行单独控制。此外，工业用气体净化系统还可以包括检测系统、加热系统以及控制器等，检测系统可以用于对第一除水吸附柱310的出口处的压缩气体进行含水量监测，当含水量大于预设值时，控制器可以开启第二除水吸附柱320并关闭第一除水吸附柱310，以保证压缩气体的除水效果，此时，还可以通过加热系统对第一除水吸附柱310进行加热以及吹扫再生，实现第一除水吸附柱310的交替使用和再生。本实施例通过设置第一除水吸附柱310以及第二除水吸附柱320能够对压缩气体进行不间断的除水。

在本申请的一些实施例中，气体净化装置400的内部从进气端至出气端依次填充有一级过滤材料、二级过滤材料和三级过滤材料，一级过滤材料的过滤精度为3μm/5ppm，二级过滤材料的过滤精度为1μm/1ppm，三级过滤材料的过滤精度为0.1μm/0.01ppm。在本实施例中，气体净化装置400的内部可以填充由大到小不同孔径的过滤材料。具体地，从气体净化装置400的进气端至出气端可以依次填充一级过滤材料、二级过滤材料和三级过滤材料，其中，一级过滤材料可以过滤压缩气体内小至3μm的液体以及固体微粒，达到最低残油分含量5ppm，此为对压缩气体进行第一次颗粒物过滤。二级过滤材料可以过滤压缩气体内小至1μm的液体以及固体微粒，达到最低残油含量1ppm，此为对压缩气体进行第二次颗粒物过滤。三级过滤材料可以过滤压缩气体内小至0.1μm的液体以及固体微粒，达到最低残油含量0.01ppm，此外对压缩气体进行第三次颗粒物过滤。本实施例通过在气体净化装置400内填充多级过滤材料，以对压缩气体进行过滤，使得压缩气体内的颗粒物含量小于等于0.01ppm，如此能够有效的对压缩气体内的颗粒物进行过滤，以使得过滤后的压缩气体满足电池正负极材料的使用需求。

在本申请的一些实施例中，工业用气体净化系统还包括气液分离阀，气液分离阀设置在除油装置200与除水装置300之间。在本实施例中，通过在除油装置200和除水装置300之间设置气液分离阀，能够对从除油装置200内流出的压缩气体进行气液分离，以避免压缩气体内含有大量来源于除油装置200内的水分，并避免这些水分由压缩气体进入除水装置300，延长除水装置300的使用寿命。

在本申请的一些实施例中，工业用气体净化系统还包括减压装置，减压装置设置在储气装置500的下游，压缩气体经减压装置减压后供生产使用。在本实施例中，减压装置设置在储气装置500的下游，通常储气装置500内压缩气体的压力较大，而在生产过程中压缩气体的压力会小于储气装置500内压缩气体的压力，因此，通过减压装置可以对压缩气体进行减压，以使得压缩气体的压力能够满足生产需求。

在本申请的一些实施例中，工业用气体净化系统还包括控制系统、第一电磁阀和第二电磁阀，控制系统用于控制第一电磁阀和第二电磁阀的开启和关闭，第一储气罐510的供气端设置有第一电磁阀，第二储气罐520的供气端设置有第二电磁阀，当第一储气罐510的压力小于预设压力时，控制系统控制第一电磁阀关闭，并控制第二电磁阀开启。在本实施例中，第一储气罐510和第二储气罐520可以分别通过管路与外部生产用的输气总管路连接，在第一储气罐510的供气端设置第一电磁阀，在第二储气罐520的供气端设置第二电磁阀，当第一储气罐510的压力值小于预设压力时，可以关闭第一电磁阀，并开启第二电磁阀，以对输气总管路进行连续供气，此时，便可以为第一储气罐510进行储气。

在本申请其他一些实施例中，储气装置500还可以包括多个储气罐，储气罐的数量可以依据实际的生产需求而相应的增加或减少。此外，也可以在每个罐体的供气端安装电子阀门以对罐体内的压力进行识别控制，当其中的罐体内的压力小于预设压力时，自动切换至其他压力值符合的罐体进行连续供气，以保证当其余设备或装置在检修或者更换耗材时，短时间停电时能够为生产提供不间断的连续供气，以稳定生产。

本申请是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本申请范围的情况下，还可以对本申请进行各种变换和等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本申请做各种修改，而不脱离本使用新型的范围。因此，本申请不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本申请权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1.一种工业用气体净化系统，其特征在于，包括：

空气压缩机，所述空气压缩机用于提供压缩气体；

除油装置，与所述空气压缩机连接，且设置在所述空气压缩机的下游，所述除油装置包括除油罐，所述除油罐用于盛放除油液，所述除油装置用于去除压缩气体内的油分；

除水装置，设置在所述除油装置的下游，所述除水装置用于去除压缩气体内的水分；

气体净化装置，设置在所述除水装置的下游，所述气体净化装置用于去除压缩气体的颗粒物；

储气装置，设置在所述气体净化装置的下游，所述储气装置至少包括第一储气罐和第二储气罐，所述第一储气罐和所述第二储气罐均与所述气体净化装置连接，当所述第一储气罐用于储气时，所述第二储气罐用于供气，当所述第二储气罐用于储气时，所述第一储气罐用于供气。

2.根据权利要求1所述的工业用气体净化系统，其特征在于，所述除油罐包括预除油罐体和净化除油罐体，所述预除油罐体与所述空气压缩机连接，所述净化除油罐体设置在所述预除油罐体的下游，且所述净化除油罐体与所述除水装置连接。

3.根据权利要求2所述的工业用气体净化系统，其特征在于，所述预除油罐体的底部设置有第一进气口，所述预除油罐体的顶部设置有第一出气口，压缩气体从所述第一进气口流进并从所述第一出气口流出，所述净化除油罐体的底部设置有第二进气口，所述净化除油罐体的顶部设置有第二出气口，压缩气体从所述第二进气口流进并从所述第二出气口流出。

4.根据权利要求2所述的工业用气体净化系统，其特征在于，所述除油罐还包括备用罐体，所述备用罐体与所述除水装置连接，且所述备用罐体设置在所述净化除油罐体的下游。

5.根据权利要求4所述的工业用气体净化系统，其特征在于，所述除油装置还包括分散板，所述分散板上形成有多个通孔，所述分散板位于所述预除油罐体内，且与所述预除油罐体的内壁固定连接，或，所述分散板位于净化除油罐体内，且与所述净化除油罐体的内壁固定连接，或，所述分散板位于所述备用罐体内，且与所述备用罐体的内壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的工业用气体净化系统，其特征在于，所述除水装置包括第一除水吸附柱和第二除水吸附柱，所述第一除水吸附柱和所述第二除水吸附柱的一端均与所述除油装置连接，且所述第一除水吸附柱和所述第二除水吸附柱的另一端均与所述气体净化装置连接，当所述第一除水吸附柱开启时，所述第二除水吸附柱关闭，当所述第二除水吸附柱开启时，所述第一除水吸附柱关闭。

7.根据权利要求1所述的工业用气体净化系统，其特征在于，所述气体净化装置的内部从进气端至出气端依次填充有一级过滤材料、二级过滤材料和三级过滤材料，所述一级过滤材料的过滤精度为3μm/5ppm，所述二级过滤材料的过滤精度为1μm/1ppm，所述三级过滤材料的过滤精度为0.1μm/0.01ppm。

8.根据权利要求1所述的工业用气体净化系统，其特征在于，所述工业用气体净化系统还包括气液分离阀，所述气液分离阀设置在所述除油装置与所述除水装置之间。

9.根据权利要求1所述的工业用气体净化系统，其特征在于，所述工业用气体净化系统还包括减压装置，所述减压装置设置在所述储气装置的下游，压缩气体经减压装置减压后供生产使用。

10.根据权利要求1所述的工业用气体净化系统，其特征在于，所述工业用气体净化系统还包括控制系统、第一电磁阀和第二电磁阀，所述控制系统用于控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的开启和关闭，所述第一储气罐的供气端设置有所述第一电磁阀，所述第二储气罐的供气端设置有所述第二电磁阀，当所述第一储气罐的压力小于预设压力时，所述控制系统控制所述第一电磁阀关闭，并控制所述第二电磁阀开启。