CN215692989U - 一种psa碳分子筛制氮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PSA碳分子筛制氮装置，包括底板；所述底板顶部的一侧安装有电控箱，所述底板顶部靠近电控箱的一侧从左到右依次设置有空压机、空气储罐、C级过滤器、冷干机、T级过滤器、A级过滤器、制氮机、氮纯化机和氮气储罐；本实用新型在空气储罐的底部设置了第一电磁阀、储污盒、液位传感器、第二电磁阀等结构，当液位传感器检测到油水混合液的液位达到预设的最高液位值时，电控箱自动控制第一电磁阀闭合，第二电磁阀打开，此时储污盒内部的油水混合液自动排出，通过此种方式，可以保证空气储罐始终时处于密闭状态，因此排污过程中不会造成空气储罐内部压力出现波动，保证装置制氮的稳定性。

Description

一种PSA碳分子筛制氮装置

技术领域

本实用新型涉及PSA制氮技术领域，具体为一种PSA碳分子筛制氮装置。

背景技术

PSA制氮是以空气为原料，以碳分子筛为吸附剂，运用变压吸附原理，使充满微孔的碳分子筛对气体分子有选择性的吸附来获得纯度为98～99.99％的氮气的新型制氮技术。

现有的PSA碳分子筛制氮装置存在的缺陷是：

1、现有的PSA碳分子筛制氮装置缺少对空气中的灰尘等颗粒物、异味和油污进行预过滤处理的机构，因此在使用时，完全依靠C、T、A级过滤器进行过滤，对C、T、A级过滤器的负荷较大，而且会造成C、T、A级过滤器的更换频率较高。

2、现有的PSA碳分子筛制氮装置中的空气储罐通常都是直接通过贮罐下部排污阀门进行排污工作，在排污的过程中容易导致内部气压出现波动，影响制氮的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种PSA碳分子筛制氮装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种PSA碳分子筛制氮装置，包括底板；所述底板顶部的一侧安装有电控箱，所述底板顶部靠近电控箱的一侧从左到右依次设置有空压机、空气储罐、C级过滤器、冷干机、T级过滤器、A级过滤器、制氮机、氮纯化机和氮气储罐；

所述空压机顶部的进风口安装有预处理箱，所述预处理箱的一侧安装有密封板，且密封板的一侧从上到下依次设置有过滤网板、第一活性炭网板和第二活性炭网板，且过滤网板、第一活性炭网板和第二活性炭网板位于预处理箱的内部；

所述空气储罐底部输出端的表面设有第一电磁阀，所述空气储罐底部的输出端安装有储污盒，且储污盒内部的一侧设有液位传感器，所述储污盒底部的输出端表面设有第二电磁阀。

优选的，所述空压机与空气储罐之间设有球阀，且球阀的输入端通过导管与空压机的输出端连通，且球阀的输出端通过导管与空气储罐的输入端连通。

优选的，所述空气储罐一侧的输出端通过导管与C级过滤器的输入端连通，所述C级过滤器的输出端通过导管与冷干机的输入端连通，所述冷干机的输出端通过导管与T级过滤器的输入端连通，所述T级过滤器的输出端通过导管与A级过滤器的输入端连通，所述A级过滤器的输出端通过导管与制氮机的输入端连通，所述制氮机的输出端通过导管与氮纯化机的输入端连通，所述氮纯化机的输出端通过导管与氮气储罐的输入端连通。

优选的，所述底板的底部分布有等距的支撑条，且支撑条的底部设有防滑垫。

优选的，所述预处理箱的顶部设有L型进气管，所述预处理箱的底部设有出气管，且出气管与空压机顶部的进风口固定连接。

优选的，所述预处理箱的一侧设有插口，且插口的内部设有密封层。

优选的，所述密封板外侧的中央处设有把手，且把手的表面设有防滑纹。

优选的，所述氮气储罐表面的顶部设有压力表，所述氮气储罐一侧顶部处的输出端表面设有排气阀。

优选的，所述电控箱表面的顶部设有显示屏，所述电控箱的表面的底部设有控制面板。

优选的，所述电控箱通过导线分别与第一电磁阀、液位传感器、第二电磁阀、空压机、冷干机、制氮机和氮纯化机电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在空压机的顶部进风口处设置了预处理箱，因此在空气进入到空压机内部时，预处理箱内部的过滤网板、第一活性炭网板和、第二活性炭网板可以对空气中的灰尘级颗粒物、异味和油污进行预处理，减小空气中灰尘颗粒物、异味和油污的含量，因此后续C、T、A级过滤器过滤空气中的灰尘颗粒物、异味和油污含量较少，降低C、T、A级过滤器的工作负荷，延长其使用寿命，而且无需对C、T、A级过滤器进行频繁的清理工作。

2、本实用新型在空气储罐的底部设置了第一电磁阀、储污盒、液位传感器、第二电磁阀等结构，在装置工作之前提前预设好储污盒内部存储油污的最高液位和最低液位，在装置工作的时候，打开第一电磁阀，闭合第二电磁阀，因此经过空气储罐内部产生的油污和水会进入到储污盒内部，当液位传感器检测到油水混合液的液位达到预设的最高液位值时，电控箱自动控制第一电磁阀闭合，第二电磁阀打开，此时储污盒内部的油水混合液自动排出，通过此种方式，可以保证空气储罐始终时处于密闭状态，因此排污过程中不会造成空气储罐内部压力出现波动，保证装置制氮的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的储污盒处结构图；

图3为本实用新型的预处理箱结构图；

图4为本实用新型的图3中A处的放大示意图。

图中：1、底板；101、支撑条；102、防滑垫；2、空气储罐；201、第一电磁阀；202、储污盒；203、液位传感器；204、第二电磁阀；3、空压机；301、球阀；4、预处理箱；401、密封板；402、过滤网板；403、第一活性炭网板；404、第二活性炭网板；405、L型进气管；406、出气管；407、把手；408、插口；409、密封层；5、C级过滤器；6、冷干机；7、T级过滤器；8、A级过滤器；9、制氮机；10、氮纯化机；11、氮气储罐；1101、压力表；1102、排气阀；12、电控箱；1201、显示屏；1202、控制面板。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-4，本实用新型提供的一种实施例：一种PSA碳分子筛制氮装置，包括底板1；底板1顶部的一侧安装有电控箱12，底板1顶部靠近电控箱12的一侧从左到右依次设置有空压机3、空气储罐2、C级过滤器5、冷干机6、T级过滤器7、A级过滤器8、制氮机9、氮纯化机10和氮气储罐11；

空压机3顶部的进风口安装有预处理箱4，预处理箱4的一侧安装有密封板401，且密封板401的一侧从上到下依次设置有过滤网板402、第一活性炭网板403和第二活性炭网板404，且过滤网板402、第一活性炭网板403和第二活性炭网板404位于预处理箱4的内部；

空气储罐2底部输出端的表面设有第一电磁阀201，空气储罐2底部的输出端安装有储污盒202，且储污盒202内部的一侧设有液位传感器203，储污盒202底部的输出端表面设有第二电磁阀204；

具体的，如图1、图2和图3所示，空压机3的型号为AA6-45A，空压机3是本系统的关键设备，提供足够的气量和相对恒定的供气压力0.75～0.85MPa是系统正常工作的必备条件，制氮机9的型号为RCN66-39，氮纯化机10的型号为NC60-595，在装置工作之前需要提前通过电控箱12预设好储污盒202内部存储油污的最高液位和最低液位，在装置工作的时候，打开第一电磁阀201，闭合第二电磁阀204，因此经过空气储罐内部产生的油污和水会进入到储污盒202内部，使用时，空压机3吸入外界空气进行压缩，在此之前空气会通过预处理箱4进入到空压机3内部，预处理箱4内部的过滤网板402可以对空气中的灰尘及颗粒物进行预过滤处理，减小后续空气中携带灰尘及颗粒物的含量，第一活性炭网板403和第二活性炭网板404对空气中的异味和油污进行预吸附过滤处理，减小后续空气中异味及油污的含量，因此后续C级过滤器5、T级过滤器7和A级过滤器8过滤空气中的灰尘颗粒物、异味和油污含量较少，降低C级过滤器5、T级过滤器7和A级过滤器8的工作负荷，延长其使用寿命，而且无需对C级过滤器5、T级过滤器7和A级过滤器8进行频繁的清理工作，然后经过空压机3压缩的空气进入到空气储罐2内部，空气储罐2是压缩空气气源系统的一个组件，它主要作用是为了控制空压机3的超负荷运行和防止原料空气的压力波动，也有沉积压缩空气中的部分油和水的作用，当液位传感器203检测到储污盒202内部的油水混合液的液位达到预设的最高液位值时，电控箱12自动控制第一电磁阀201闭合，第二电磁阀204打开，此时储污盒202内部的油水混合液自动排出，通过此种方式，可以保证空气储罐2始终时处于密闭状态，因此排污过程中不会造成空气储2内部压力出现波动，保证装置制氮的稳定性，然后压缩空气依次经过C级过滤器5、冷干机6、T级过滤器7和A级过滤器8，然后进入到制氮机9内部，冷干机6是空气源净化处理过程中除水的关键设备，以确保经冷干机6干燥处理后的压缩空气的含水量达标，C级过滤器5、T级过滤器7和A级过滤器8是空气源净化处理过程中为达到除水、除油、除固态粒子，使进入吸附系统空气源质量达到标准所必须的配套的设备，各级的作用不同，C级过滤器5处理精度为3μ，作用是初级过滤油水，T级过滤器7处理精度为0.1μ，作用是微量除水，A级过滤器8处理精度为0.01μ，作用是微量除油，在工作中前级的失效将影响下级的正常工作，经过处理后的压缩空气进入到制氮机9内部后，制氮机9内部主要通过碳分子筛对氮气进行制备，当压缩空气进入碳分子筛床层时，分子直径小的氧以较快的速度进入碳分子结晶微孔中，氧被富集在碳分子固相中，而氮分子则在气相中富集，从而将氧气和氮气从空气中分离开来，然后制氮机9将氮气输送到氮纯化机10内部，氮纯化机10对氮气进行纯化处理，处理后的纯净氮气进入到氮气储罐11内部进行存储，从而完成氮气的制备。

进一步，空压机3与空气储罐2之间设有球阀301，且球阀301的输入端通过导管与空压机3的输出端连通，且球阀301的输出端通过导管与空气储罐2的输入端连通；

具体的，如图1所示，球阀301主要用于对空压机3与空气储罐2之间连通连通状态进行控制，确保人员对空压机3进行维修养护工作时后续设备内部的气压不会出现波动。

进一步，空气储罐2一侧的输出端通过导管与C级过滤器5的输入端连通，C级过滤器5的输出端通过导管与冷干机6的输入端连通，冷干机6的输出端通过导管与T级过滤器7的输入端连通，T级过滤器7的输出端通过导管与A级过滤器8的输入端连通，A级过滤器8的输出端通过导管与制氮机9的输入端连通，制氮机9的输出端通过导管与氮纯化机10的输入端连通，氮纯化机10的输出端通过导管与氮气储罐11的输入端连通。

进一步，底板1的底部分布有等距的支撑条101，且支撑条101的底部设有防滑垫102；

具体的，如图1所示，支撑条101对底板1进行固定支撑，防滑垫102增大支撑条101底部的摩擦力，保证支撑条101的支撑稳定性。

进一步，预处理箱4的顶部设有L型进气管405，预处理箱4的底部设有出气管406，且出气管406与空压机3顶部的进风口固定连接；

具体的，如图1和图3所示，外界空气通过L型进气管405进入到预处理箱4内部，L型进气管405可以防止顶口直接插上造成积灰进水的情况发生，经过预处理箱4处理后的空气通过出气管406进入到空压机3内部。

进一步，预处理箱4的一侧设有插口408，且插口408的内部设有密封层409；

具体的，如图4所示，密封板401上的过滤网板402、第一活性炭网板403和第二活性炭网板404分别通过插口408插入到预处理箱4内部进行安装，而且插口408内部的密封层409可以保证过滤网板402、第一活性炭网板403和第二活性炭网板404插入到预处理箱4内部后的密封性。

进一步，密封板401外侧的中央处设有把手407，且把手407的表面设有防滑纹；

具体的，如图3和图4所示，拧掉密封板401上的螺栓后，人员手持把手407可以快速的将密封板401及其侧面的过滤网板402、第一活性炭网板403和第二活性炭网板404拉出预处理箱4。

进一步，氮气储罐11表面的顶部设有压力表1101，氮气储罐11一侧顶部处的输出端表面设有排气阀1102；

具体的，如图1所示，压力表1101用于对氮气储罐11内部的压力进行显示，方便人员控制氮气储罐11内部储氮量，打开排气阀1102后，氮气储罐11内部存储的氮气通过输出端排出。

进一步，电控箱12表面的顶部设有显示屏1201，电控箱12的表面的底部设有控制面板1202；

具体的，如图1所示，使用时，电控箱12通过导线与外部电源进行连接，显示屏1201用于装置工作过程中产生的一些参数进显示，方便工作人员实时了解装置的工作状态，控制面板1202方便人员对装置进行控制。

进一步，电控箱12通过导线分别与第一电磁阀201、液位传感器203、第二电磁阀204、空压机3、冷干机6、制氮机9和氮纯化机10电性连接。

工作原理：在使用时，首先，电控箱12通过导线与外部电源进行连接，然后通过电控箱12预设好储污盒202内部存储油污的最高液位和最低液位，在装置工作的时候，打开第一电磁阀201，闭合第二电磁阀204，因此经过空气储罐内部产生的油污和水会进入到储污盒202内部；

其次，通过电控箱12控制装置进行工作，空压机3吸入外界空气进行压缩，在此之前空气会通过预处理箱4进入到空压机3内部，预处理箱4内部的过滤网板402可以对空气中的灰尘及颗粒物进行预过滤处理，减小后续空气中携带灰尘及颗粒物的含量，第一活性炭网板403和第二活性炭网板404对空气中的异味和油污进行预吸附过滤处理，减小后续空气中异味及油污的含量，因此后续C级过滤器5、T级过滤器7和A级过滤器8过滤空气中的灰尘颗粒物、异味和油污含量较少，降低C级过滤器5、T级过滤器7和A级过滤器8的工作负荷，延长其使用寿命，而且无需对C级过滤器5、T级过滤器7和A级过滤器8进行频繁的清理工作，然后经过空压机3压缩的空气进入到空气储罐2内部，空气储罐2是压缩空气气源系统的一个组件，它主要作用是为了控制空压机3的超负荷运行和防止原料空气的压力波动，也有沉积压缩空气中的部分油和水的作用，当液位传感器203检测到储污盒202内部的油水混合液的液位达到预设的最高液位值时，电控箱12自动控制第一电磁阀201闭合，第二电磁阀204打开，此时储污盒202内部的油水混合液自动排出，通过此种方式，可以保证空气储罐2始终时处于密闭状态，因此排污过程中不会造成空气储2内部压力出现波动，保证装置制氮的稳定性，然后压缩空气依次经过C级过滤器5、冷干机6、T级过滤器7和A级过滤器8，冷干机6是空气源净化处理过程中除水的关键设备，以确保经冷干机6干燥处理后的压缩空气的含水量达标，C级过滤器5、T级过滤器7和A级过滤器8是空气源净化处理过程中为达到除水、除油、除固态粒子，使进入吸附系统空气源质量达到标准所必须的配套的设备，各级的作用不同，C级过滤器5处理精度为3μ，作用是初级过滤油水，T级过滤器7处理精度为0.1μ，作用是微量除水，A级过滤器8处理精度为0.01μ，作用是微量除油，在工作中前级的失效将影响下级的正常工作；

最后，经过处理后的压缩空气进入到制氮机9内部后，制氮机9内部主要通过碳分子筛对氮气进行制备，当压缩空气进入碳分子筛床层时，分子直径小的氧以较快的速度进入碳分子结晶微孔中，氧被富集在碳分子固相中，而氮分子则在气相中富集，从而将氧气和氮气从空气中分离开来，然后制氮机9将氮气输送到氮纯化机10内部，氮纯化机10对氮气进行纯化处理，处理后的纯净氮气进入到氮气储罐11内部进行存储，从而完成氮气的制备。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

最后所要说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种PSA碳分子筛制氮装置，包括底板(1)；其特征在于：所述底板(1)顶部的一侧安装有电控箱(12)，所述底板(1)顶部靠近电控箱(12)的一侧从左到右依次设置有空压机(3)、空气储罐(2)、C级过滤器(5)、冷干机(6)、T级过滤器(7)、A级过滤器(8)、制氮机(9)、氮纯化机(10)和氮气储罐(11)；

所述空压机(3)顶部的进风口安装有预处理箱(4)，所述预处理箱(4)的一侧安装有密封板(401)，且密封板(401)的一侧从上到下依次设置有过滤网板(402)、第一活性炭网板(403)和第二活性炭网板(404)，且过滤网板(402)、第一活性炭网板(403)和第二活性炭网板(404)位于预处理箱(4)的内部；

所述空气储罐(2)底部输出端的表面设有第一电磁阀(201)，所述空气储罐(2)底部的输出端安装有储污盒(202)，且储污盒(202)内部的一侧设有液位传感器(203)，所述储污盒(202)底部的输出端表面设有第二电磁阀(204)。

2.根据权利要求1所述的一种PSA碳分子筛制氮装置，其特征在于：所述空压机(3)与空气储罐(2)之间设有球阀(301)，且球阀(301)的输入端通过导管与空压机(3)的输出端连通，且球阀(301)的输出端通过导管与空气储罐(2)的输入端连通。

3.根据权利要求1所述的一种PSA碳分子筛制氮装置，其特征在于：所述空气储罐(2)一侧的输出端通过导管与C级过滤器(5)的输入端连通，所述C级过滤器(5)的输出端通过导管与冷干机(6)的输入端连通，所述冷干机(6)的输出端通过导管与T级过滤器(7)的输入端连通，所述T级过滤器(7)的输出端通过导管与A级过滤器(8)的输入端连通，所述A级过滤器(8)的输出端通过导管与制氮机(9)的输入端连通，所述制氮机(9)的输出端通过导管与氮纯化机(10)的输入端连通，所述氮纯化机(10)的输出端通过导管与氮气储罐(11)的输入端连通。

4.根据权利要求1所述的一种PSA碳分子筛制氮装置，其特征在于：所述底板(1)的底部分布有等距的支撑条(101)，且支撑条(101)的底部设有防滑垫(102)。

5.根据权利要求1所述的一种PSA碳分子筛制氮装置，其特征在于：所述预处理箱(4)的顶部设有L型进气管(405)，所述预处理箱(4)的底部设有出气管(406)，且出气管(406)与空压机(3)顶部的进风口固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种PSA碳分子筛制氮装置，其特征在于：所述预处理箱(4)的一侧设有插口(408)，且插口(408)的内部设有密封层(409)。

7.根据权利要求1所述的一种PSA碳分子筛制氮装置，其特征在于：所述密封板(401)外侧的中央处设有把手(407)，且把手(407)的表面设有防滑纹。

8.根据权利要求1所述的一种PSA碳分子筛制氮装置，其特征在于：所述氮气储罐(11)表面的顶部设有压力表(1101)，所述氮气储罐(11)一侧顶部处的输出端表面设有排气阀(1102)。

9.根据权利要求1所述的一种PSA碳分子筛制氮装置，其特征在于：所述电控箱(12)表面的顶部设有显示屏(1201)，所述电控箱(12)的表面的底部设有控制面板(1202)。

10.根据权利要求1所述的一种PSA碳分子筛制氮装置，其特征在于：所述电控箱(12)通过导线分别与第一电磁阀(201)、液位传感器(203)、第二电磁阀(204)、空压机(3)、冷干机(6)、制氮机(9)和氮纯化机(10)电性连接。

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