CN210505575U - 一种分离提纯工业气体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种分离提纯工业气体装置，涉及工业气体处理领域，包括主体箱、冷凝室、提纯室和膜分离室，所述冷凝室固定连接在第一支撑板的顶部，所述压缩机安装在主体箱内腔的底部，所述连接管的一端连接在压缩机的输出端，另一端延伸至冷凝室的内腔，所述冷凝片安装在连接管上，且位于冷凝室的内腔，所述气体通道连通在冷凝室的左侧，所述控制阀安装在气体通道的外侧，所述真空水泵通过支板安装在冷凝室的右侧，且与冷凝室连通，本实用新型通过设置的提纯室，在膜分离前将气体中含有的大量二氧化碳通过电解法快速除去，再通过双层分离膜提高气体的分离效果，以得到纯度更高的氧气。

Description

一种分离提纯工业气体装置

技术领域

本实用新型涉及工业气体处理领域，具体为一种分离提纯工业气体装置。

背景技术

在工业生产中，都离不开产品的分离过程，这就是产品的精制，气体的精制也称为气体纯化，是一个重要的操作步骤，特别是现在工业逐渐从粗加工转化为精密制造，对高纯气体的需求量越来越大，高纯氧气在电子、对晶硅等行业的应用也越来越广泛。

但是，现有的分离提纯装置，通过简单膜分离，导致分离出的气体中仍有含量较高的二氧化碳，导致氧气的纯度过低，而且，在冷凝时，效率低，影响分离提纯的进度，基于此，本实用新型设计了一种分离提纯工业气体装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分离提纯工业气体装置，以解决上述背景技术中提出的现有的分离提纯装置，通过简单膜分离，导致分离出的气体中仍有含量较高的二氧化碳，导致氧气的纯度过低，而且，在冷凝时，效率低，影响分离提纯的进度的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种分离提纯工业气体装置，包括主体箱、冷凝室、提纯室和膜分离室，所述主体箱包括第一支撑板、第二支撑板和支撑杆，所述第一支撑板的一端固定连接在主体箱内腔侧壁上，所述支撑杆固定连接在第一支撑板底部远离主体箱侧壁的一端，且支撑杆的底部固定连接在主体箱内腔的底部，所述第二支撑板的两端固定连接在主体箱内腔的侧壁上，且位于第一支撑板的上方。

所述冷凝室包括压缩机、冷凝片、连接管、真空水泵、气体通道和控制阀，所述冷凝室固定连接在第一支撑板的顶部，所述压缩机安装在主体箱内腔的底部，所述连接管的一端连接在压缩机的输出端，另一端延伸至冷凝室的内腔，所述冷凝片安装在连接管上，且位于冷凝室的内腔，所述气体通道连通在冷凝室的左侧，所述控制阀安装在气体通道的外侧，所述真空水泵通过支板安装在冷凝室的右侧，且与冷凝室连通。

优选的，所述提纯室包括阳极电极、阴极电极、电解质膜、进气口、排气口、还原剂入口和还原剂排出口，所述阳极电极固定连接在提纯室内腔，所述阴极电极安装在阳极电极的右侧，所述电解质膜固定连接在阳极电极和阴极电极之间，所述进气口开设在提纯室左侧下方，所述排气口开设在提纯室的左侧，所述还原剂入口开设在提纯室的右侧，所述还原剂排出口开设在提纯室的顶部。

优选的，所述膜分离室固定连接在第二支撑板的顶部，且位于提纯室的左侧，所述膜分离室的内腔固定连接有分离膜，所述分离膜设有两组，所述膜分离室的顶部连接筒有排气管道。

优选的，所述冷凝室的左侧通过气体通道连通有压缩组件，且压缩组件的左侧还连接有进气管，所述冷凝室的右侧连通有加热室，所述加热室的底部设有加热腔，所述主体箱靠近加热腔的位置安装有燃烧器，且燃烧器的输出端延伸至加热腔内。

优选的，所述阳极电极和阴极电极之间通过布线连通，且还原剂排出口和排气管道连通，并延伸至主体箱的外侧。

优选的，所述膜分离室的左侧还连通有水汽过滤室，所述水汽过滤室的内腔安装有过滤网，所述水汽过滤室的右侧连通有出气管，且出气管的一端延伸至主体箱的外侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置的提纯室，在膜分离前将气体中含有的大量二氧化碳通过电解法快速除去，再通过双层分离膜提高气体的分离效果，以得到纯度更高的氧气；此外，设置的冷凝室，通过内部的冷凝片使气体快速液化，便于气体中的杂质。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型冷凝室结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

主体箱1、第一支撑板101、第二支撑板102、支撑杆103、冷凝室2、压缩机201、冷凝片202、连接管203、真空水泵204、气体通道 205、控制阀206、提纯室3、阳极电极301、阴极电极302、电解质膜 303、进气口304、排气口305、还原剂入口306、还原剂排出口307、膜分离室4、分离膜5、排气管道6、压缩组件7、进气管8、加热室9、加热腔10、燃烧器11、水汽过滤室12、过滤网13、出气管14。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种分离提纯工业气体装置，包括主体箱1、冷凝室2、提纯室3和膜分离室4，主体箱 1包括第一支撑板101、第二支撑板102和支撑杆103，第一支撑板101 的一端固定连接在主体箱1内腔侧壁上，支撑杆103固定连接在第一支撑板101底部远离主体箱1侧壁的一端，且支撑杆103的底部固定连接在主体箱1内腔的底部，第二支撑板102的两端固定连接在主体箱1内腔的侧壁上，且位于第一支撑板101的上方。

冷凝室2包括压缩机201、冷凝片202、连接管203、真空水泵204、气体通道205和控制阀206，冷凝室2固定连接在第一支撑板101的顶部，压缩机201安装在主体箱1内腔的底部，连接管203的一端连接在压缩机201的输出端，另一端延伸至冷凝室2的内腔，冷凝片202安装在连接管203上，且位于冷凝室2的内腔，气体通道205连通在冷凝室2的左侧，控制阀206安装在气体通道205的外侧，真空水泵 204通过支板安装在冷凝室2的右侧，且与冷凝室2连通。

其中，提纯室3包括阳极电极301、阴极电极302、电解质膜303、进气口304、排气口305、还原剂入口306和还原剂排出口307，阳极电极301固定连接在提纯室3内腔，阴极电极302安装在阳极电极301 的右侧，电解质膜303固定连接在阳极电极301和阴极电极302之间，进气口304开设在提纯室3左侧下方，排气口305开设在提纯室3的左侧，还原剂入口306开设在提纯室3的右侧，还原剂排出口307开设在提纯室3的顶部。

其中，膜分离室4固定连接在第二支撑板102的顶部，且位于提纯室3的左侧，膜分离室4的内腔固定连接有分离膜5(分离膜为 Seperex膜)，分离膜5设有两组，膜分离室4的顶部连接筒有排气管道6。

其中，冷凝室2的左侧通过气体通道205连通有压缩组件7，且压缩组件7的左侧还连接有进气管8，冷凝室2的右侧连通有加热室9，加热室9的底部设有加热腔10，主体箱1靠近加热腔10的位置安装有燃烧器11，且燃烧器11的输出端延伸至加热腔10内。

其中，阳极电极301和阴极电极302之间通过布线连通，且还原剂排出口307和排气管道6连通，并延伸至主体箱1的外侧。

其中，膜分离室4的左侧还连通有水汽过滤室12，水汽过滤室12 的内腔安装有过滤网13，水汽过滤室12的右侧连通有出气管14，且出气管14的一端延伸至主体箱1的外侧。

本实施例的一个具体应用为：本装置通过外接电源给压缩组件7，压缩机201，真空水泵204提供电能，并通过控制面板控制它们的开闭；

使用时，通过在进气管8输入工业气体，气体首先经过压缩组件7 的压缩，使其更容易被液化，再打开控制阀206，气体进入冷凝室2 内，通过打开压缩机201，冷凝片202中的热交换管和气体充分接触，使气体逐渐液化，且热量被连接管203中的冷媒吸收，再打开真空水泵204，将生成的液体泵入至加热室9内，通过打开燃烧器11，对加热室9内的液体进行加热蒸馏，再次汽化成气体后，并进入至提纯室3 内，同时，在还原剂入口306处加入适量的还原剂，在阳极电极301 和阴极电极302处发生电解反应(阴极：CO2+2OH-→CO32-+ H2O)，使气体中的二氧化碳从排气口排出，含量降低，之后，气体进入膜分离室4内，经过双层设置的分离膜5过滤，氧气和水蒸气以比其他气体较快的速度通过分离膜5，最后通过水汽过滤室12过滤掉残留的水汽，即得到纯度较高的氧气。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种分离提纯工业气体装置，其特征在于：包括主体箱(1)、冷凝室(2)、提纯室(3)和膜分离室(4)，所述主体箱(1)包括第一支撑板(101)、第二支撑板(102)和支撑杆(103)，所述第一支撑板(101)的一端固定连接在主体箱(1)内腔侧壁上，所述支撑杆(103)固定连接在第一支撑板(101)底部远离主体箱(1)侧壁的一端，且支撑杆(103)的底部固定连接在主体箱(1)内腔的底部，所述第二支撑板(102)的两端固定连接在主体箱(1)内腔的侧壁上，且位于第一支撑板(101)的上方；

所述冷凝室(2)包括压缩机(201)、冷凝片(202)、连接管(203)、真空水泵(204)、气体通道(205)和控制阀(206)，所述冷凝室(2)固定连接在第一支撑板(101)的顶部，所述压缩机(201)安装在主体箱(1)内腔的底部，所述连接管(203)的一端连接在压缩机(201)的输出端，另一端延伸至冷凝室(2)的内腔，所述冷凝片(202)安装在连接管(203)上，且位于冷凝室(2)的内腔，所述气体通道(205)连通在冷凝室(2)的左侧，所述控制阀(206)安装在气体通道(205)的外侧，所述真空水泵(204)通过支板安装在冷凝室(2)的右侧，且与冷凝室(2)连通。

2.如权利要求1所述的一种分离提纯工业气体装置，其特征在于：所述提纯室(3)包括阳极电极(301)、阴极电极(302)、电解质膜(303)、进气口(304)、排气口(305)、还原剂入口(306)和还原剂排出口(307)，所述阳极电极(301)固定连接在提纯室(3)内腔，所述阴极电极(302)安装在阳极电极(301)的右侧，所述电解质膜(303)固定连接在阳极电极(301)和阴极电极(302)之间，所述进气口(304)开设在提纯室(3)左侧下方，所述排气口(305)开设在提纯室(3)的左侧，所述还原剂入口(306)开设在提纯室(3)的右侧，所述还原剂排出口(307)开设在提纯室(3)的顶部。

3.如权利要求1所述的一种分离提纯工业气体装置，其特征在于：所述膜分离室(4)固定连接在第二支撑板(102)的顶部，且位于提纯室(3)的左侧，所述膜分离室(4)的内腔固定连接有分离膜(5)，所述分离膜(5)设有两组，所述膜分离室(4)的顶部连接筒有排气管道(6)。

4.如权利要求1所述的一种分离提纯工业气体装置，其特征在于：所述冷凝室(2)的左侧通过气体通道(205)连通有压缩组件(7)，且压缩组件(7)的左侧还连接有进气管(8)，所述冷凝室(2)的右侧连通有加热室(9)，所述加热室(9)的底部设有加热腔(10)，所述主体箱(1)靠近加热腔(10)的位置安装有燃烧器(11)，且燃烧器(11)的输出端延伸至加热腔(10)内。

5.如权利要求2所述的一种分离提纯工业气体装置，其特征在于：所述阳极电极(301)和阴极电极(302)之间通过布线连通，且还原剂排出口(307)和排气管道(6)连通，并延伸至主体箱(1)的外侧。

6.如权利要求1所述的一种分离提纯工业气体装置，其特征在于：所述膜分离室(4)的左侧还连通有水汽过滤室(12)，所述水汽过滤室(12)的内腔安装有过滤网(13)，所述水汽过滤室(12)的右侧连通有出气管(14)，且出气管(14)的一端延伸至主体箱(1)的外侧。

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