CN211283733U - 低耗高纯度变压制氮装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型发明公开了氮气制备技术领域的一种低耗高纯度变压制氮装置。包括分子筛吸附塔、输入电磁阀、输出电磁阀、排气电磁阀和反吹气流量阀，所述分子筛吸附塔包括分子筛右吸附塔和分子筛左吸附塔，分子筛吸附塔的进气口通过右吸附塔进气气路和右吸附塔出气气路与输入电磁阀连通，空气通过输入电磁阀进入分子筛吸附塔，分子筛吸附塔的出气口通过左吸附塔出气气路和右吸附塔出气气路与输出电磁阀连通，左吸附塔出气气路和右吸附塔出气气路间设有反吹气流量阀；下均压气路左和下均压气路右分别通过输入电磁阀与左吸附塔进气气路和右吸附塔进气气路连通。本实用新型具有减小了空气用量和提升了氮氧比等优点。
Description
技术领域
本实用新型发明涉及氮气制备技术领域的一种低耗高纯度变压制氮装置。
背景技术
变压制氮是以空气为原料，利用碳分子筛的氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。目前现有的变压制氮系统，碳分子筛对氮的分离作用主要是基于氮气在分子筛表面的扩散速率不同，较小直径的氧气扩散较快，这样气相中就可以得到氮的富集成分。一段时间后，分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附。通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。这种系统的缺陷是达到高纯度的速度慢，无法每次开机使用时能很快的达到所需要的纯度。
发明内容
本实用新型发明的目的是在制氮工艺中减小了空气用量、提升了氮氧比和有效提高了纯度而提供一种低耗高纯度变压制氮装置。
本实用新型发明是通过以下技术方案实现的：
一种低耗高纯度变压制氮装置，包括分子筛吸附塔、输入电磁阀、输出电磁阀、排气电磁阀和反吹气流量阀，其特征在于：所述分子筛吸附塔包括分子筛右吸附塔和分子筛左吸附塔，分子筛吸附塔的进气口通过右吸附塔进气气路和右吸附塔出气气路与输入电磁阀连通，空气通过输入电磁阀进入分子筛吸附塔，分子筛吸附塔的出气口通过左吸附塔出气气路和右吸附塔出气气路与输出电磁阀连通，左吸附塔出气气路和右吸附塔出气气路间设有反吹气流量阀；下均压气路左和下均压气路右分别通过输入电磁阀与左吸附塔进气气路和右吸附塔进气气路连通，下均压气路左和下均压气路右连接排气电磁阀；对上述技术方案做进一步的说明：所述分子筛右吸附塔和分子筛左吸附塔通过输入电磁阀切换实现解析和吸附轮换，切换周期为70秒；对上述技术方案做进一步的说明：所述排气电磁阀设置在排气气路上，排出口口设有消音器。
本实用新型具有以下有益效果：
(1)减小了空气用量，使得原有6:1的制氮比提升至4:1，使得减小了空压机的体积，对生产减少了设备总重量，减少了成本，对空压机有了更多选择；对用户减少了设备占用面积，和降低了使用噪音。
(2)提升了氮氧比，有效提高了纯度，将原有的99.999％提升至 99.9999％，大大提升设备竞争力和市场需求。
附图说明
图1为低耗高纯度变压制氮装置结构图。
图中：1、空气入口，2、输入电磁阀，3、排气电磁阀，4、消音器，5、排气气路，6、左吸附塔进气气路，7、右吸附塔进气气路，8、分子筛左吸附塔，9、分子筛右吸附塔，10、左吸附塔出气气路，11、右吸附塔出气气路，12、反吹气流量阀，13、输出电磁阀，14、上均压气路， 15、氮气出口，16、下均压气路左，17、下均压气路右。
具体实施方式
下面结合附图和生产工艺对本实用新型的内容做进一步的说明：
如图所示为低耗高纯度变压制氮装置结构图，包括1、空气入口，2、输入电磁阀，3、排气电磁阀，4、消音器，5、排气气路，6、左吸附塔进气气路，7、右吸附塔进气气路，8、分子筛左吸附塔，9、分子筛右吸附塔，10、左吸附塔出气气路，11、右吸附塔出气气路，12、反吹气流量阀，13、输出电磁阀，14、上均压气路，15、氮气出口，16、下均压气路左，17、下均压气路右。
空气经过输入电磁阀(2)阀进入分子筛左吸附塔(8)，塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过左吸附塔出气气路(10)，经过输出电磁阀(13)进入氮气储罐(15)，这个过程称持续时间为70秒。经过40秒时，排气电磁阀(3)得电切换，排气气路(5)闭合，吸附过程结束后，通过电磁阀切换左吸附塔(8)与右吸附塔(9)通过上、下均压气路连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为2秒。均压结束后，压缩空气经过输入电磁阀(2)切换，进入右吸附塔(9)，同时，排气电磁阀(3)失电，左吸附塔中的剩余气体经过排气气路(5)、消音器(4)排出，此过程称之为解析。右吸附塔(9)中，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，富集的氮气经过右吸附塔出气气路(11)、输出电磁阀(13)进入氮气储罐中(15)，这个过程持续时间同样为70秒。在左塔吸附时右塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中，氮气通过一个常开的反吹流量阀(12)吹扫正在解吸的吸附塔，把塔内的氧气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹，它与解吸是同时进行的。右吸结束后，进入均压过程，再切换到左吸过程，一直循环进行下去。在吸附塔吸附40秒时，排气电磁阀切换关闭排气，造成反吹用的氮气储存在另一个吸附塔中，使得压力得到回收，下一次交换吸附时，吸附塔能更快达到所需压力，大大减小了压缩空气的用量；因为反吹40 秒足够吹扫净吸附塔中的氧气，所以将剩余30秒的反吹高纯氮气回收，用来提升下一次吸附时吸附塔中的氮氧比，有效提高纯度。
Claims (3)
1.一种低耗高纯度变压制氮装置，包括分子筛吸附塔、输入电磁阀、输出电磁阀、排气电磁阀和反吹气流量阀，其特征在于：所述分子筛吸附塔包括分子筛右吸附塔和分子筛左吸附塔，分子筛吸附塔的进气口通过右吸附塔进气气路和右吸附塔出气气路与输入电磁阀连通，空气通过输入电磁阀进入分子筛吸附塔，分子筛吸附塔的出气口通过左吸附塔出气气路和右吸附塔出气气路与输出电磁阀连通，左吸附塔出气气路和右吸附塔出气气路间设有反吹气流量阀；下均压气路左和下均压气路右分别通过输入电磁阀与左吸附塔进气气路和右吸附塔进气气路连通，下均压气路左和下均压气路右连接排气电磁阀。
2.根据权利要求1所述的低耗高纯度变压制氮装置，其特征在于：所述分子筛右吸附塔和分子筛左吸附塔通过输入电磁阀切换实现解析和吸附轮换，切换周期为70秒。
3.根据权利要求1所述的低耗高纯度变压制氮装置，其特征在于：所述排气电磁阀设置在排气气路上，排出口口设有消音器。
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