CN213060211U - 一种氮气提纯装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氮气提纯装置，包括混合罐，所述混合罐上设有氮气进管以及氢气进管，所述混合罐上端连接有汽水分离器，所述汽水分离器一端连接有一对分流管，一对所述分流管上均设有阀门，一对所述分流管另一端连接有一对锰脱氧塔，本实用新型涉及氮气提纯技术领域,本装置结构紧凑，通过纯度检测仪检测输送的氮气纯度，从而根据PLC确定所需添加的氢气，使氮气在混合罐内进行初步脱氧处理，钯催化剂的设置可提高化合反应速率，并联设置的锰脱氧塔可交替对氮气进行二次脱氧，水冷却器可将脱氧后的氮气进行降温同时脱去一部分水，降温后的氮气也便于干燥塔内分子筛的吸收水气，给人们的使用带来了方便。

Description

一种氮气提纯装置

技术领域

本实用新型涉及氮气提纯技术领域，具体为一种氮气提纯装置。

背景技术

氮气，化学式为N₂，通常状况下是一种无色无味的气体，而且一般氮气比空气密度小，氮气提纯是气体纯化中常见的工序。

中国专利CN204298064U公开了一种自力调节阀的氮气源提纯装置，包括过滤罐、脱油液和干燥器，过滤罐的氮气输入端设置在过滤罐的底部，过滤罐的氮气输出端设置在过滤罐的顶部。

该装置通过可以对氮气进行纯化工作，然而该装置提纯工序较为简单，其提纯完毕后的氮气纯化度不高，使用不方便。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种氮气提纯装置，解决了现有装置提纯效果不佳的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种氮气提纯装置，包括混合罐，所述混合罐上设有氮气进管以及氢气进管，所述混合罐上端连接有汽水分离器，所述汽水分离器一端连接有一对分流管，一对所述分流管上均设有阀门，一对所述分流管另一端连接有一对锰脱氧塔，一对所述锰脱氧塔均通过导管连接有水冷却器，所述水冷却器一侧通过导管连接有干燥塔，所述干燥塔上设有氮气出管。

优选的，所述氢气进管上设有流量调节阀。

优选的，所述干燥塔内设有分子筛，所述干燥塔侧壁设有外置加热器。

优选的，所述混合罐侧壁设有加热棒。

优选的，所述混合罐内添加有钯催化剂。

优选的，所述锰脱氧塔一侧设有输氢管，所述输氢管上设有气阀。

优选的，所述分子筛为沸石分子筛。

优选的，所述氮气进管上设有纯度检测仪。

有益效果

本实用新型提供一种氮气提纯装置，具备以下有益效果:本装置结构紧凑，通过纯度检测仪检测输送的氮气纯度，从而根据PLC确定所需添加的氢气，并通过流量调节阀实现氢气的添加，使氮气在混合罐内进行初步脱氧处理，同时避免氢气输入过度的现象，钯催化剂的设置可提高化合反应速率，并联设置的锰脱氧塔可交替对氮气进行二次脱氧，避免脱氧塔饱和从而降低脱氧效果现象的发生，水冷却器可将脱氧后的氮气进行降温同时脱去一部分水，降温后的氮气也便于干燥塔内分子筛的吸收，外置加热器的设置可使分子筛活性再生，给人们的使用带来了方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、混合罐；2、氮气进管；3、氢气进管；4、汽水分离器；5、分流管；6、阀门；7、锰脱氧塔；8、水冷却器；9、干燥塔；10、氮气出管；11、流量调节阀；12、分子筛；13、外置加热器；14、加热棒；15、输氢管；16、气阀；17、纯度检测仪。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种氮气提纯装置，包括混合罐1，所述混合罐1上设有氮气进管2以及氢气进管3，所述混合罐1上端连接有汽水分离器4，所述汽水分离器4一端连接有一对分流管5，一对所述分流管5上均设有阀门6，一对所述分流管5另一端连接有一对锰脱氧塔7，一对所述锰脱氧塔7均通过导管连接有水冷却器8，所述水冷却器8一侧通过导管连接有干燥塔9，所述干燥塔9上设有氮气出管10；所述氢气进管3上设有流量调节阀11；所述干燥塔9内设有分子筛12，所述干燥塔9侧壁设有外置加热器13；所述混合罐1侧壁设有加热棒14；所述混合罐1内添加有钯催化剂；所述锰脱氧塔7一侧设有输氢管15，所述输氢管15上设有气阀16；所述分子筛12为沸石分子筛12；所述氮气进管2上设有纯度检测仪17。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

实施例：在使用时，通过氮气进管2将氮气输送至混合罐1内，此时纯度检测仪17检测氮气的纯度，通过PLC计算所需氢气量，调节氢气进管3上的流量调节阀11，对混合罐1内输送氢气，氮气中混合的氧和氢气在钯催化剂的作用下快速反应生成水，加热棒14可对混合罐1进行升温，加快化合速率，初步脱氧后的氮气进入汽水分离器4，汽水分离器4可将氮气中带有的水气分离脱去，避免将水气带入锰脱氧塔7内，影响锰催化剂的作用，脱水完毕后的氮气进入分流管5，打开左侧分流管5上的阀门6，关闭右侧阀门6，此时氮气进入锰脱氧塔7，再次进行脱氧，由于混合罐1内初步添加的氢气是欠量的，因此此时氮气中不含有氢气，即为纯净的氮气，然后氮气进入水冷却器8，水冷却器8可将氮气降温，并吸收一部分水气，然后在进入干燥塔9经过分子筛12再次脱水后，由氮气出管10排出，特别的，当左侧锰脱氧塔7内的锰催化剂饱和后，关闭左侧分流管5上的阀门6，打开右侧阀门6，此时氮气进入右侧锰脱氧塔7进行脱氧工作，此时打开左侧锰脱氧塔7上的气阀16，对左侧锰脱氧塔7输送氢气，对氧化锰进行还原，还原完毕后通入纯净氮气吹扫，将剩余氢气清理干净，以备下次使用，左右两侧可以24小时为界限进行交替工作，从而实现连续不断地纯化工作，同时，外置加热器13的设置可对分子筛12进行加热，使分子筛12活性提高，便于后续除水工作，使用方便。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种氮气提纯装置，其特征在于，包括混合罐(1)，所述混合罐(1)上设有氮气进管(2)以及氢气进管(3)，所述混合罐(1)上端连接有汽水分离器(4)，所述汽水分离器(4)一端连接有一对分流管(5)，一对所述分流管(5)上均设有阀门(6)，一对所述分流管(5)另一端连接有一对锰脱氧塔(7)，一对所述锰脱氧塔(7)均通过导管连接有水冷却器(8)，所述水冷却器(8)一侧通过导管连接有干燥塔(9)，所述干燥塔(9)上设有氮气出管(10)。

2.根据权利要求1所述的一种氮气提纯装置，其特征在于，所述氢气进管(3)上设有流量调节阀(11)。

3.根据权利要求2所述的一种氮气提纯装置，其特征在于，所述干燥塔(9)内设有分子筛(12)，所述干燥塔(9)侧壁设有外置加热器(13)。

4.根据权利要求3所述的一种氮气提纯装置，其特征在于，所述混合罐(1)侧壁设有加热棒(14)。

5.根据权利要求4所述的一种氮气提纯装置，其特征在于，所述混合罐(1)内添加有钯催化剂。

6.根据权利要求1所述的一种氮气提纯装置，其特征在于，所述锰脱氧塔(7)一侧设有输氢管(15)，所述输氢管(15)上设有气阀(16)。

7.根据权利要求3所述的一种氮气提纯装置，其特征在于，所述分子筛(12)为沸石分子筛。

8.根据权利要求5所述的一种氮气提纯装置，其特征在于，所述氮气进管(2)上设有纯度检测仪(17)。

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