CN206033226U - 一种新型高纯制氧制氮两用装置 - Google Patents

一种新型高纯制氧制氮两用装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及空气分离设备领域,公开了一种新型高纯制氧制氮两用装置,包括制氮系统、制氧系统,所述制氮系统包括吸附塔A、吸附塔B、过滤器A,所述过滤器A通过出氮气管分别与吸附塔A、B的顶部连接,所述吸附塔A、B的顶部之间、底部之间均通过均压管连接,进气口通过进气管分别与所述吸附塔A、B的底部连接,排气口通过排气管分别与所述吸附塔A、B的底部连接,所述制氧系统与制氮系统具有完全相同的设备及连接方式,其区别在于两者吸附塔塔内的吸附剂不同,所述制氮系统中的排气口通过排氧气管与制氧系统中的进氧气口连接。本实用新型实现了在制氮气的同时制氧气,避免了制氮系统解吸过程中产出的富氧的浪费,提高了设备的利用率。

Description

一种新型高纯制氧制氮两用装置
技术领域
本实用新型涉及空气分离设备领域,特别涉及一种新型高纯制氧制氮两用装置。
背景技术
变压吸附制氧、制氮是目前工业中普遍采用的制氧制氮的方法,现有的变压吸附制氧或制氮的装置中,在吸附塔中吸附的氧气或氮气,在周期性进行再生的过程中,都从废气放空口直接排放到大气,造成了这部分已具有较高纯度的气体的浪费。
在专利文件CN203833611U公开了一种适用于一套或多套PSA制氮装置附产富氧的回收装置,通过设置氧气回收缓冲罐,将制氮装置吸附塔再生过程中产生的氧气进行回收利用,虽然一定程度上避免了浪费,但通过该装置回收的这部分再生过程中产生的氧气,因纯度不高,其使用范围受限。
发明内容
本实用新型就是解决上述技术问题,提供一种能够同时制备高纯度的氮气、氧气的新型高纯制氧制氮两用装置。
本实用新型的技术问题主要通过以下技术方案得以解决:一种新型高纯制氧制氮两用装置,包括制氮系统、制氧系统,所述制氮系统包括吸附塔A、吸附塔B、过滤器A、进气口、排气口,所述过滤器A通过出氮气管分别与所述吸附塔A、吸附塔B的顶部连接,所述吸附塔A、吸附塔B的顶部之间、底部之间均通过均压管连接,所述进气口通过进气管分别与所述吸附塔A、吸附塔B的底部连接,所述排气口通过排气管分别与所述吸附塔A、吸附塔B的底部连接,所述制氧系统与制氮系统具有完全相同的设备,且设备之间的连接方式、阀门及仪表的设置也完全相同,其区别在于所述制氮系统中吸附塔A、吸附塔B塔内的吸附剂为碳分子筛,所述制氧系统中吸附塔C、吸附塔D塔内的吸附剂为沸石分子筛,所述制氮系统中的排气口通过排氧气管与制氧系统中的进氧气口连接。
进一步,所述过滤器A与吸附塔A之间的出氮气管上依次设有V9气阀、V7气阀,所述过滤器A与吸附塔B之间的出氮气管上依次设有V9气阀、V8气阀,所述过滤器A底部设有排污阀,过滤器A上还设有出成品氮气管,所述制氧系统中的过滤器B上设有出成品氧气管。
进一步,所述吸附塔A、吸附塔B塔体上各设有一压力显示装置,与所述吸附塔A、吸附塔B连接的出氮气管、进气管上均设有空气流量计。
进一步,所述进气口与吸附塔A之间的进气管上依次设有进气阀、V1气阀,所述进气口与吸附塔B之间的进气管上依次设有进气阀、V2气阀,所述排气口与吸附塔A之间的排气管上设有V3气阀,所述排气口与吸附塔B之间的排气管上设有V4气阀。
进一步,所述吸附塔A、吸附塔B两者顶部之间的均压管上设有V6均压阀,所述吸附塔A、吸附塔B两者底部之间的均压管上设有V5均压阀。
进一步,可将制氧系统设置在制氮系统前面,在制氧系统中,先从空气中分离出氧气,再将解吸过程产生的氮气通入制氮系统制取氮气。
本实用新型的有益效果为:在本实用新型的吸附塔塔顶及塔底均设有均压管,使得建压更快,时间更短从而能降低设备能耗。本实用新型通过将制氮系统中吸附塔解吸再生过程中产生的富氧通入制氧系统中,产出纯度高达99%的氧气,实现了在制氮气的同时制氧气,避免了制氮系统解吸过程中产出的富氧的浪费,从而降低了生产过程中的能源消耗,提高了设备的利用率,增加了企业的收入。
附图说明
图1为本实用新型的装置示意图。
图中:1.进气口;2.进气阀;3.V1气阀;4.V2气阀;5.V3气阀;6.V4气阀;7.V5均压阀;8.吸附塔A;9.吸附塔B;10.压力显示装置;11.V6均压阀;12.V7气阀;13.V8气阀;14.V9气阀;15.过滤器A;16.排污阀;17.出成品氮气管;18.空气流量计;19.排氧气管;20.吸附塔C;21.吸附塔D;22.过滤器B;23.出成品氧气管;24.进氧气口;25.排气口;26.出氮气管;27.均压管;28.进气管;29.排气管;30.制氮系统;31.制氧系统。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
一种新型高纯制氧制氮两用装置,包括制氮系统30、制氧系统31,制氮系统30包括吸附塔A8、吸附塔B9、过滤器A15、进气口1、排气口25,过滤器A15通过出氮气管26分别与吸附塔A8、吸附塔B9的顶部连接,吸附塔A8、吸附塔B9的顶部之间、底部之间均通过均压管27连接,进气口1通过进气管28分别与吸附塔A8、吸附塔B9的底部连接,排气口25通过排气管29分别与吸附塔A8、吸附塔B9的底部连接,制氧系统31与制氮系统30具有完全相同的设备,且设备之间的连接方式、阀门及仪表的设置也完全相同,其区别在于制氮系统30中吸附塔A8、吸附塔B9塔内的吸附剂为碳分子筛,制氧系统31中吸附塔C20、吸附塔D21塔内的吸附剂为沸石分子筛,制氮系统30中的排气口25通过排氧气管19与制氧系统31中的进氧气口24连接。
过滤器A15与吸附塔A8之间的出氮气管26上依次设有V9气阀14、V7气阀12,过滤器A15与吸附塔B9之间的出氮气管26上依次设有V9气阀14、V8气阀13,过滤器A15底部设有排污阀16,过滤器A15上还设有出成品氮气管17,制氧系统31中的过滤器B22上设有出成品氧气管23。
吸附塔A8、吸附塔B9塔体上各设有一压力显示装置10,与吸附塔A8、吸附塔B9连接的出氮气管26、进气管28上均设有空气流量计18。
进气口1与吸附塔A8之间的进气管28上依次设有进气阀2、V1气阀3,进气口1与吸附塔B9之间的进气管28上依次设有进气阀2、V2气阀4,排气口25与吸附塔A8之间的排气管29上设有V3气阀5,排气口25与吸附塔B9之间的排气管29上设有V4气阀6。
吸附塔A8、吸附塔B9两者顶部之间的均压管27上设有V6均压阀11,吸附塔A8、吸附塔B9两者底部之间的均压管27上设有V5均压阀7。
本实用新型的工作原理为:采控系统采用PLC控制系统气阀切换全自动控制,整个采用循环步骤,空气经进气管28从吸附塔A8下端进气开始吸附,氮气从吸附塔A8上端经出氮气管26进入过滤器A15从出成品氮气管17排出,同时,吸附塔B9开始解吸,解吸出来的氧气经排氧气管19进入吸附塔C20开始吸附,打开均压阀,两个吸附塔均压,通过吸附塔A8向吸附塔B9输气平衡;然后,空气经进气管28从吸附塔B9下端进气开始吸附,氮气从吸附塔B9上端经出氮气管26进入过滤器A15从出成品氮气管17排出,同时,吸附塔A8开始解吸,解吸出来的氧气经排氧气管19进入吸附塔D21开始吸附打开均压阀,两个吸附塔均压,通过吸附塔B9向吸附塔A8输气平衡,吸附塔C20与吸附塔D21交替进行吸附解吸步骤与吸附塔A8、吸附塔B9相同,氧气从出成品氧气管23排出。
本实施例只是本实用新型示例的实施方式,对于本领域内的技术人员而言,在本实用新型公开了应用方法和原理的基础上,很容易作出各种类型的改进和变形,而不仅限于本实用新型上述具体实施方式所描述的结构,因此,前面描述的方式只是优选方案,而并不具有限制性的意义,凡是依本实用新型所作的等效变化与修改,都在本实用新型权利要求书的范围保护范围内。

Claims (6)

1.一种新型高纯制氧制氮两用装置,包括制氮系统、制氧系统,所述制氮系统包括吸附塔A、吸附塔B、过滤器A、进气口、排气口,其特征在于:所述过滤器A通过出氮气管分别与所述吸附塔A、吸附塔B的顶部连接,所述吸附塔A、吸附塔B的顶部之间、底部之间均通过均压管连接,所述进气口通过进气管分别与所述吸附塔A、吸附塔B的底部连接,所述排气口通过排气管分别与所述吸附塔A、吸附塔B的底部连接,所述制氧系统与制氮系统具有完全相同的设备,且设备之间的连接方式、阀门及仪表的设置也完全相同,其区别在于所述制氮系统中吸附塔A、吸附塔B塔内的吸附剂为碳分子筛,所述制氧系统中吸附塔C、吸附塔D塔内的吸附剂为沸石分子筛,所述制氮系统中的排气口通过排氧气管与制氧系统中的进氧气口连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型高纯制氧制氮两用装置,其特征在于:所述过滤器A与吸附塔A之间的出氮气管上依次设有V9气阀、V7气阀,所述过滤器A与吸附塔B之间的出氮气管上依次设有V9气阀、V8气阀,所述过滤器A底部设有排污阀,过滤器A上还设有出成品氮气管,所述制氧系统中的过滤器B上设有出成品氧气管。
3.根据权利要求1所述的一种新型高纯制氧制氮两用装置,其特征在于:所述吸附塔A、吸附塔B塔体上各设有一压力显示装置,与所述吸附塔A、吸附塔B连接的出氮气管、进气管上均设有空气流量计。
4.根据权利要求1所述的一种新型高纯制氧制氮两用装置,其特征在于:所述进气口与吸附塔A之间的进气管上依次设有进气阀、V1气阀,所述进气口与吸附塔B之间的进气管上依次设有进气阀、V2气阀,所述排气口与吸附塔A之间的排气管上设有V3气阀,所述排气口与吸附塔B之间的排气管上设有V4气阀。
5.根据权利要求1所述的一种新型高纯制氧制氮两用装置,其特征在于:所述吸附塔A、吸附塔B两者顶部之间的均压管上设有V6均压阀,所述吸附塔A、吸附塔B两者底部之间的均压管上设有V5均压阀。
6.根据权利要求1所述的一种新型高纯制氧制氮两用装置,其特征在于:可将制氧系统设置在制氮系统前面,在制氧系统中,先从空气中分离出氧气,再将解吸过程产生的氮气通入制氮系统制取氮气。
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