CN214031776U - 一种氮气剥离装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及氮气剥离设备的领域，尤其是涉及一种氮气剥离装置，其包括脱吸塔和纯水储罐，所述脱吸塔内部设有鲍尔环填料，所述脱吸塔顶部连接有进水管道和出气管道，所述脱吸塔底部连接有进气管道和出水管道，所述进水管道连接于纯水源，所述进气管道连接于氮气源，所述纯水储罐连接于所述出水管道远离所述脱吸塔的一端。本申请具有净化纯水中杂质的效果。

Description

一种氮气剥离装置

技术领域

本申请涉及氮气剥离设备的领域，尤其是涉及一种氮气剥离装置。

背景技术

目前，高能物理领域用里试验用水对于微量元素的含量有其特殊要求，通常我们生活环境中的水微量元素含量超过试验的最低要求，微量元素所产生的放射效果与宇宙中微子射线相干绕，对于高能物理研究造成困扰。

现有的水处理手段包括膜处理和蒸发，处理效果只能针对传统杂质、微生物等，不能处理微量元素等分子级别的杂质。

实用新型内容

为了进一步剥离纯水中的杂质，本申请提供一种氮气剥离装置。

本申请提供的一种氮气剥离装置，采用如下的技术方案：

一种氮气剥离装置，包括脱吸塔和纯水储罐，所述脱吸塔内部设有鲍尔环填料，所述脱吸塔顶部连接有进水管道和出气管道，所述脱吸塔底部连接有进气管道和出水管道，所述进水管道连接于纯水源，所述进气管道连接于氮气源，所述纯水储罐连接于所述出水管道远离所述脱吸塔的一端。

通过采用上述技术方案，在对纯水进行提纯时，先通过氮气源和进气管道将氮气引入脱吸塔底部，并将氮气充满脱吸塔内部，使氮气从出气管道出溢出，从而将脱吸塔内部的空气排出，再通过纯水源和进水管道将纯水引入脱吸塔顶部，使纯水在重力作用下朝向脱吸塔底部流通，并与脱吸塔内部的鲍尔环填料进行接触，在鲍尔环高比表面积的加持下，纯水多次再分布并均匀流通，将纯水内的微量杂质剥离，并通过出水管道进入纯水储罐内进行储存，完成对纯水的净化，使纯水内的微量元素大幅下降，保证后续实验要求。

优选的，所述出气管道远离所述脱吸塔的一端连接有平衡罐，所述平衡罐顶部分别连接有排气管道和密封液管道，所述出气管道连接于所述平衡罐底部。

通过采用上述技术方案，在出气管道上增设平衡罐，通过密封液管道朝向平衡罐内加入密封液，使通过出气管道的氮气通过平衡罐后经排气管道排出，在密封液的封闭下，氮气无法发生回流，外界带有杂质的气体也无法通过排气管道和平衡罐进入脱吸塔内，保证了脱吸塔内的密封性，使脱吸塔内始终保持在正压状态。

优选的，所述排气管道上设有消音管。

通过采用上述技术方案，在排气管道上增设消音管，减少设备所产生的噪音。

优选的，所述出气管道和所述排气管道上均设有止回阀。

通过采用上述技术方案，通过在出气管道和排气管道上增设止回阀，从而防止经出气管道和排气管道排出的氮气发生回流的情况，也进一步减少外界带有杂质的气体通过排气管道和平衡罐进入脱吸塔内的情况。

优选的，所述出水管道上设置有纯水暂存罐，所述纯水暂存罐底部设有取水管道，所述取水管道上设有计量泵。

通过采用上述技术方案，通过设置纯水暂存罐，便于实验人员通过存水暂存罐对经提纯的水进行取用或检测。

优选的，所述纯水暂存罐顶部与脱吸塔底部之间设有平衡管道。

通过采用上述技术方案，在纯水暂存罐和脱吸塔之间设置平衡管道，以平衡脱吸塔出水端的气压，当纯水经脱吸塔净化后并流入纯水暂存罐时，纯水暂存罐内的氮气通过纯水暂存罐顶部进入脱吸塔内，并经过出气管道排出，保证了气液交换时纯水暂存罐内的压力平衡。

优选的，所述纯水暂存罐和所述纯水储罐之间设有计量泵。

通过采用上述技术方案，在纯水暂存罐和纯水储罐之间设置计量泵，以通过计量泵对流入纯水储罐内的纯水进行计量，方便实验人员掌握纯水储罐内的水量。

优选的，所述脱吸塔内顶部设有多孔分布器，所述进水管道一端连接于多孔分布器。

通过采用上述技术方案，在脱吸塔内设置与进水管道相连的多孔分布器，以使经过进水管道流入脱吸塔内的纯水经过多孔分布器均匀分散，保证纯水与鲍尔环填料之间的均匀接触。

优选的，所述脱吸塔内底部设有多孔分布器，所述进气管道一端连接于多孔分布器。

通过采用上述技术方案，在脱吸塔内设置与进气管道相连的多孔分布器，以使经过进气管道流入脱吸塔内的氮气经过多孔分布器均匀分散，保证纯水与氮气之间的均匀接触。

优选的，所述脱吸塔和纯水储罐上连接的管道均设有阀体，所述阀体上均罩设有氮气屏蔽盒，所述氮气屏蔽盒内均通有处于流通状态的氮气。

通过采用上述技术方案，在阀体上增设氮气屏蔽盒，以对阀体进行密封，同时使氮气屏蔽盒内的氮气处于流通状态，从而使氮气密封盒内的气压保持正压，减少外界带有杂质的气体通过阀体上的泄漏点进入脱吸塔内的情况。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在脱吸塔顶部和底部分别通入纯水和氮气，以将纯水内的微量杂质剥离，使纯水内的微量元素大幅下降，保证后续实验要求；

2.在出气管道上增设平衡罐，使通过出气管道的氮气通过平衡罐后经排气管道排出，在密封液的封闭下，氮气无法发生回流，外界带有杂质的气体也无法通过排气管道和平衡罐进入脱吸塔内，保证了脱吸塔内的密封性，使脱吸塔内始终保持在正压状态；

3.在纯水暂存罐和脱吸塔之间设置平衡管道，以平衡脱吸塔出水端的气压，保证了气液交换时纯水暂存罐内的压力平衡；

4.在脱吸塔内设置与进气管道相连的多孔分布器，以使经过进气管道流入脱吸塔内的氮气经过多孔分布器均匀分散，保证纯水与氮气之间的均匀接触；

5.在阀体上增设氮气屏蔽盒，以对阀体进行密封，同时使氮气屏蔽盒内的氮气处于流通状态，从而使氮气密封盒内的气压保持正压，减少外界带有杂质的气体通过阀体上的泄漏点进入脱吸塔内的情况。

附图说明

图1是本实施例的整体示意图。

图2是本实施例中氮气屏蔽盒的示意图。

附图标记说明：1、脱吸塔；2、纯水暂存罐；3、纯水储罐；4、平衡罐；5、进水管道；6、出气管道；7、出水管道；8、进气管道；9、纯水源；10、氮气源；11、进水罐；12、填料通道；13、进气罐；14、多孔分布器；15、鲍尔环填料；16、隔膜阀；17、变径管；18、增压阀；19、气动隔膜阀；20、止回阀；21、排气管道；22、密封液管道；23、密封水源；24、消音管；25、计量泵；26、取水管道；27、平衡管道；28、用水管道；29、氮气屏蔽盒；30、盒体；31、盖板；32、氮气流通管。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种氮气剥离装置。参照图1，一种氮气剥离装置，包括脱吸塔1、纯水暂存罐2、纯水储罐3、平衡罐4，其中，脱吸塔1采用优质不锈钢制造，同时焊接采用氩气保护焊焊接，制造完成后用机械砂轮打磨光滑后采用整体电镀抛光，整体内表面镜面光洁度达到Ra≤0.2um，平衡罐4采用化工钢化玻璃制作，保证耐压和透明性，方便调节平衡罐4内密封液的液位。

参照图1，脱吸塔1顶部连接有进水管道5和出气管道6，脱吸塔1底部连接有出水管道7和进气管道8，进水管道5连接于纯水源9，出气管道6连接于平衡罐4底部，出水管道7连接于纯水储罐3中部，纯水暂存管设置于出水管道7上位于脱吸塔1和纯水储罐3之间，进气管道8连接于氮气源10。

参照图1，脱吸塔1包括由上至下依次连通的进水罐11、填料通道12、进气罐13，其中，进水罐11内和进气罐13内均设置有多孔分布器14，填料通道12设有若干端且依次通过法兰固定连接，填料通道12内填充有鲍尔环填料15，进水管道5远离纯水源9的一端连接于进水罐11上的多孔分布器14，进水管道5上沿朝向脱吸塔1的方向依次设置有隔膜阀16和变径管17，进气管道8远离氮气源10的一端连接于进气罐13上的多孔分布器14，且进气管道8上朝向脱吸塔1的方向依次设置有增压阀18、隔膜阀16和变径管17。

参照图1，出气管道6上沿朝向平衡罐4的方向依次设置有气动隔膜阀19和止回阀20，平衡罐4顶部分别连接有排气管道21和密封液管道22，密封液管道22远离平衡罐4的一端连接于密封水源23，密封液管道22上沿朝向平衡罐4的方向依次设置有两个气动隔膜阀19，排气管道21远离平衡罐4的一端设置有消音管24，排气管道21上沿朝向平衡罐4的方向依次设置有气动隔膜阀19和止回阀20。

参照图1，出水管道7位于脱吸塔1和纯水暂存罐2之间的部分设置有气动隔膜阀19，出水管道7位于纯水暂存罐2和纯水储罐3之间的部分设置有两个气动隔膜阀19，且两个气动隔膜阀19之间设有计量泵25，纯水暂存罐2底部设有取水管道26，取水管道26上设有计量泵25，为使纯水暂存罐2和纯水储罐3内的压力保持平衡，纯水暂存罐2顶部与脱吸塔1底部之间设有平衡管道27，平衡管道27上设置有气动隔膜阀19，纯水储罐3底部连接有用水管道28，用水管道28上设置有气动隔膜阀19。

参照图1和图2，为减少纯水受到二次污染的情况，隔膜阀16、气动隔膜阀19、止回阀20、增压阀18、变径管17以及位于纯水暂存罐2和纯水储罐3之间的计量泵25上均罩设有氮气屏蔽盒29，氮气屏蔽盒29包括一侧敞口的盒体30和盖板31，盖板31通过螺栓固定于盒体30的敞口处，管道上位于阀体、变径管17和计量泵25的部分具有U型弯折，U型弯折部分穿入并穿出盖板31，以使阀体、变径管17和计量泵25的部分位于氮气屏蔽盒29内形成密封状态，氮气源10上连接有氮气流通管32，氮气流通管32依次连通于每个氮气屏蔽盒29，以使每个氮气屏蔽盒29内的氮气处于缓慢流通状态，在保证氮气屏蔽盒29内处于正压的同时减少氮气的消耗量。

优选的，管道或通道之间的连接法兰均采用双O圈法兰，并利用通过在法兰之间的间隙通入氮气，以保证法兰连接处的密封性。

本申请实施例一种氮气剥离装置的实施原理为：

在对纯水进行提纯时，先通过氮气源10和进气管道8将氮气引入脱吸塔1底部，并将氮气充满脱吸塔1内部，使氮气从出气管道6出溢出，从而将脱吸塔1内部的空气排出，再通过纯水源9和进水管道5将纯水引入脱吸塔1顶部，使纯水在重力作用下朝向脱吸塔1底部流通，并与脱吸塔1内部的鲍尔环填料15进行接触，在鲍尔环高比表面积的加持下，纯水多次再分布并均匀流通，将纯水内的微量杂质剥离，并通过出水管道7进入纯水储罐3内进行储存，完成对纯水的净化，使纯水中微量元素从200Bq/m³降至3Bq/m³以下，保证后续实验要求。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氮气剥离装置，其特征在于：包括脱吸塔(1)和纯水储罐(3)，所述脱吸塔(1)内部设有鲍尔环填料(15)，所述脱吸塔(1)顶部连接有进水管道(5)和出气管道(6)，所述脱吸塔(1)底部连接有进气管道(8)和出水管道(7)，所述进水管道(5)连接于纯水源(9)，所述进气管道(8)连接于氮气源(10)，所述纯水储罐(3)连接于所述出水管道(7)远离所述脱吸塔(1)的一端。

2.根据权利要求1所述的一种氮气剥离装置，其特征在于：所述出气管道(6)远离所述脱吸塔(1)的一端连接有平衡罐(4)，所述平衡罐(4)顶部分别连接有排气管道(21)和密封液管道(22)，所述出气管道(6)连接于所述平衡罐(4)底部。

3.根据权利要求2所述的一种氮气剥离装置，其特征在于：所述排气管道(21)上设有消音管(24)。

4.根据权利要求2所述的一种氮气剥离装置，其特征在于：所述出气管道(6)和所述排气管道(21)上均设有止回阀(20)。

5.根据权利要求1所述的一种氮气剥离装置，其特征在于：所述出水管道(7)上设置有纯水暂存罐(2)，所述纯水暂存罐(2)底部设有取水管道(26)，所述取水管道(26)上设有计量泵(25)。

6.根据权利要求5所述的一种氮气剥离装置，其特征在于：所述纯水暂存罐(2)顶部与脱吸塔(1)底部之间设有平衡管道(27)。

7.根据权利要求5所述的一种氮气剥离装置，其特征在于：所述纯水暂存罐(2)和所述纯水储罐(3)之间设有计量泵(25)。

8.根据权利要求1所述的一种氮气剥离装置，其特征在于：所述脱吸塔(1)内顶部设有多孔分布器(14)，所述进水管道(5)一端连接于多孔分布器(14)。

9.根据权利要求1所述的一种氮气剥离装置，其特征在于：所述脱吸塔(1)内底部设有多孔分布器(14)，所述进气管道(8)一端连接于多孔分布器(14)。

10.根据权利要求1所述的一种氮气剥离装置，其特征在于：所述脱吸塔(1)和纯水储罐(3)上连接的管道均设有阀体，所述阀体上均罩设有氮气屏蔽盒(29)，所述氮气屏蔽盒(29)内均通有处于流通状态的氮气。

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