CN201240850Y - 一种变压吸附制氮机 - Google Patents

Abstract

一种变压吸附制氮机，涉及到可以提高氮气纯度的变压吸附制氮机。包括成对的并行连接的吸附塔；进气总阀，吸附塔进气阀；产品氮气出口总阀，吸附塔产品氮气出口阀；消音器，吸附塔解吸气出口阀；连接吸附塔的均压阀；在吸附塔的中部设置均压控制阀；与产品氮气出口总阀相连接的氮气回流缶也通过调整阀与连接吸附塔的均压阀相连接。在吸附塔进行解吸时，增加中纯度氮气进行吸附塔的均压操作，从而提高后续吸附操作时氮气的纯度；同时减少空气消耗比例，增加产氮量，降低能耗。

Description

一种变压吸附制氮机

技术领域

本实用新型涉及到变压吸附制氮机，特别涉及到可以提高氮气纯度的变压吸附制氮机。

背景技术

在本实用新型提出之前，以空气为原料采用变压吸附工艺的制氮机包括两个并联的装有吸附剂的吸附塔及相应的附件。如图1所示，吸附塔10和20中装有吸附剂，且相互并行连接。各塔均带有进气阀门101和201，产品氮气出口阀门102和202，解吸气出口阀门103和203。而且进气阀门101和201一端相互并联且与进气总阀3相连接；产品氮气出口阀门102和202与产品氮气出口总阀门4相连接；解吸气出口阀门103和203一端相互并联与消音器5相连接；并联后的进气阀门101和201与并联后的解吸气出口阀门103和203也相互并联；吸附塔1和2之间还有均压阀门6相连接。制氮机开始运行前，将按照额定的工况要求(氮气产量，纯度，压力状态等)计算出来的所需要的吸附剂装填在吸附塔10中，并将同样数量的吸附剂装填在吸附塔20中。打开进气总阀3和吸附塔10的进气阀门101，经过净化预处理后的压缩空气11进入吸附塔10，在较高的压力下，吸附塔10进入吸附阶段，吸附剂吸附空气中的氧气，留下的氮气22通过吸附塔10的出口阀门102和出口总阀门4离开制氮机，被送到使用位置。当吸附塔10中的吸附剂行将全部吸附着氧气时，吸附塔10将进入解吸阶段。关闭进气总阀门3、产品氮气出口阀门4，打开吸附塔20的进气阀门201，产品氮气出口阀门202，吸附塔10上部纯氮通过产品氮气出口阀门102、202到达吸附塔20的上部，吸附塔10底部的压缩空气通过进气阀门101、201到达吸附塔20的底部，吸附塔10中的纯氮、压缩空气均入吸附塔20，以迅速提高吸附塔20的压力。之后，关闭吸附塔10的进气阀门101和出口阀门102，打开吸附塔10的解吸气出口阀门103，通过消音器5向外界大气释放压力，被吸附塔10中的吸附剂所吸附的氧气33同时被释放出去。打开进气总阀3和进气阀门201，压缩空气进入11进入吸附塔20，进一步升压开始吸附，打开产品出口总阀4和产品氮气出口阀门202，氮气22通过出口阀门202、出口总阀4离开制氮机，到达使用位置。最后用吸附塔20所产生的带压力的少量氮气通过均压阀门6冲洗吸附塔10，使吸附塔10中的吸附剂完全再生。这样吸附塔10和吸附塔20交替进行吸附和再生，可以连续制取氮气。当吸附塔10开始解吸，吸附塔20开始吸附时，为了迅速提高吸附塔20的压力，将吸附塔10上部的压缩氮气通过出口阀门102、202到达吸附塔20的上部，同时吸附塔10下部压缩空气通过进气阀门101、201到达吸附塔20底部，把压力均入吸附塔20。而此时吸附塔10的出口气中氮气的纯度不高，从而导致在吸附塔20开始吸附后的一段时间之内，出口气中氮气的纯度不高，进而影响生产出来的氮气的纯度只能局限在99.9％之内，无法满足目前不少用户需要的99.99％或99.999％的高纯度需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种新的变压吸附制氮机，不仅可以满足高纯氮气的需求，还可以节省压缩空气的用量，从而节约了能源。

本实用新型是通过以下的技术措施来实现的。一种变压吸附制氮机，包括进气总阀，一端与进气总阀连接的而且相互并行连接的吸附塔进气阀；产品氮进气总阀，一端与进气总阀连接的而且相互并行连接的吸附塔进气阀；产品氮气出口总阀，一端与产品氮气出口总阀连接的而且相互并行连接的吸附塔产品氮气出口阀；消音器，一端与消音器相连接的而且相互并行连接吸附塔解吸气出口阀；相互并行连接了的吸附塔进气阀与相互并行连接了的吸附塔解吸气出口阀也相互并联；连接吸附塔的均压阀，还包括成对的并行连接的吸附塔；在吸附塔的中部设置均压控制阀，均压控制阀另一端相互并联而且与相互并行连接了的吸附塔进气阀相连接。与产品氮气出口总阀相连接的氮气回流缶也通过调整阀与连接吸附塔的均压阀相连接。

所述的吸附塔包括两个并行连接的吸附塔。

一种变压吸附制氮机，包括成对的并行连接的装有吸附剂的吸附塔，各塔均带有进气阀，产品氮气出口阀，解吸气出口阀。而且所述的进气阀一端相互并联且与进气总阀相连接；所述的产品氮气出口阀一端相互并联且与一端相互并联且产品氮气出口总阀相连接；所述的解吸气出口阀一端相互并联且与消音器相连接；所述的并联后的进气阀与所述的并联后的解吸气出口阀也相互并联；所述的吸附塔之间还有均压阀相连接。在吸附塔的中部设置均压控制阀，均压控制阀另一端相互并联而且与相互并行连接了的吸附塔进气阀相连接。与产品氮气出口总阀相连接的氮气回流缶也通过调整阀与连接吸附塔的均压阀相连接。

制氮机开始运行前，将按照额定的工况要求(氮气产量，纯度，压力状态等)计算出来的所需要的吸附剂装填在所述的吸附塔中。打开所述的进气总阀和所述的吸附塔之一的所述的进气阀，经过净化预处理后的压缩空气进入所述的吸附塔，在较高的压力下，所述的吸附塔进入吸附阶段，吸附剂吸附空气中氮气出口总阀离开制氮机，被送到与所述的产品氮气出口总阀相连接的氮气回流缶，然后再被送到使用位置。当所述的吸附塔中的所述的吸附剂行将全部吸附着氧气时，所述的吸附塔将进入解吸阶段。打开后一个吸附塔的进气阀，压缩空气进入后一个吸附塔，后一个吸附塔则将要进入吸附阶段。此时，首先打开氮气回流缶的调整阀和后一个吸附塔的均压阀，将氮气回流缶内的氮气匀入后一个吸附塔以迅速提高后一个吸附塔的压力。与此同时，打开前一个吸附塔的中部设置的均压控制阀，前一个吸附塔的中部的中纯度氮气从该均压控制阀逆出，通过后一个吸附塔的所述的进气阀进入后一个吸附塔以进一步提高后一个吸附塔的压力。关闭前一个吸附塔的所述的进气阀和所述的产品氮气出口阀，打开前一个吸附塔的所述的解吸气出口阀，通过消音器向外界大气释放压力，被前一个吸附塔中的吸附剂所吸附的氧气同时被释放出去。最后用氮气回流缶的带压力的少量氮气通过调整阀和均压阀冲洗前一个吸附塔，使前一个吸附塔中的吸附剂完全再生。这样前一个吸附塔和后一个吸附塔交替进行吸附和再生，可以连续制取氮气。吸附和解吸分别在所述的成对的并行连接的吸附塔中进行。

本发明实用新型采用上述技术措施后，在吸附塔进行解吸时，增加中纯度氮气进行吸附塔的均压操作，从而提高后续吸附操作时氮气的纯度；同时减少空气消耗比例，增加产氮量，降低能耗；而且结构筒单，制造容易，安装方便。

附图说明

图1为现有技术中的制氮机示意图。

图2为本实用新型实施例的示意图。

图中：1为吸附塔之一，2为吸附塔之二，3为压缩空气贮缶，4为氮气回流缶，5为消音器，211为进气总阀，112、212分别为为吸附塔1和吸附塔2的进气阀，114、214分别为吸附塔1和吸附塔2的解吸气出口阀；221为产品氮气出口总阀，113、213分别为吸附塔1和吸附塔2的产品氮气出口阀，218为氮气回流缶4的调整阀，119、219分别为吸附塔1和吸附塔2的均压阀，116、216分别为吸附塔1和吸附塔2的均压控制阀，11为压缩空气，22为产品氮气，33为解吸气(氧气)。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明实用新型作进一步说明。

一种变压吸附制氮机，如图2所示，包括并行连接的装有吸附剂的吸附塔1和吸附塔2，吸附塔1和吸附塔2带有进气阀112、212，产品氮气出口阀113、213，解吸气出口阀114、214。而且进气阀112、212的一端相互并联且与进气总阀211相连接；产品氮气出口阀113、213一端相互并联且与产品氮气出口总阀221相连接；所述的解吸气出口阀113、213的一端相互并联且与消音器5相连接；并联后的进气阀112、212与并联后的解吸气出口阀114、214也相互并联；吸附塔1和吸附塔2之间还有均压阀119、219相连接。在吸附塔1和吸附塔2的中部设置均压控制阀116、216，均压控制阀116、216另一端相互并联且与相互并行连接了的吸附塔进气阀112、212相连接。与产品氮气出口总阀221相连接的氮气回流缶4也通过调整阀218与连接吸附塔1和吸附塔2的均压阀119、219相连接。

制氮机开始运行前，将按照额定的工况要求(氮气产量，纯度，压力状态等)计算出来的所需要的吸附剂装填在吸附塔1和吸附塔2中。打开进气总阀211和吸附塔1的进气阀112，经过净化预处理后的压缩空气11自压缩空气贮缶3进入吸附塔1，在较高的压力下，吸附塔1进入吸附阶段，吸附剂吸附空气中的氧气，留下的氮气33通过吸附塔1的产品氮气出口阀113和产品氮气出口总阀221离开制氮机，被送到与产品氮气出口总阀211相连接的氮气回流缶4，然后再被送到使用位置。当吸附塔1中的吸附剂行将全部吸附着氧气时，吸附塔1对吸附塔2进行均压，此时关闭进气总阀211，产品氮气出口总阀221、进气阀112，打开产品氮气出口阀213、进气阀212，吸附塔1上部纯氮通过纯氮通过产品氮气出口阀113、213到吸附塔2的上部，与此同时，打开吸附塔1的中部设置的均压控制阀116及吸附塔2的进气阀212，吸附塔1的中部的中纯度氮气从该均压控制阀116逆出，通过吸附塔2的进气阀212进入吸附塔2，以进一步提高吸附塔2的压力。关闭吸附塔1的进气阀112和产品氮气出口阀113，打开吸附塔1的解吸气出口阀114，通过消音器5向外界大气释放压力，被吸附塔1中的吸附剂所吸附的氧气同时被释放出去。最后用氮气回流缶4中带压力的少量氮气通过调整阀218和均压阀119冲洗吸附塔1，使吸附塔1中的吸附剂完全再生。这样吸附塔1和吸附塔2交替进行吸附和再生，可以连续制取氮气。而且通过吸附塔1的中部的中纯度氮气来提高吸附塔2的压力，促使产品氮气的纯度较大地提高。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护笵围。

Claims (2)

1.一种变压吸附制氮机，包括进气总阀(211)，一端与进气总阀(211)连接的而且相互并行连接的吸附塔进气阀(112、212)；产品氮气出口总阀(221)，一端与产品氮气出口总阀(221)连接的而且相互并行连接的吸附塔产品氮气出口阀(113、213)；消音器(5)，一端与消音器(5)相连接的而且相互并行连接吸附塔解吸气出口阀(114、214)；相互并行连接了的吸附塔进气阀(112、212)与相互并行连接了的吸附塔解吸气出口阀(114、214)也相互并联；连接吸附塔(1、2)的均压阀(119、219)，其特征在于：还包括成对的并行连接的吸附塔(1、2)；在吸附塔(1、2)的中部设置均压控制阀(116、216)，均压控制阀(116、216)另一端相互并联而且与相互并行连接了的吸附塔进气阀(112、212)相连接，与产品氮气出口总阀(211)相连接的氮气回流缶94)也通过调整阀(218)与连接吸附塔(1、2)的均压阀(119、219)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮机，其特征在于所述的吸附塔包括两个并行连接的吸附塔(1、2)。

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