CN216890109U - 一种高纯度制氮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高纯度制氮机，包括空气预处理装置、冷干机、空气过滤结构，空气缓冲罐、变压吸附结构、氮气缓冲罐和出气分离装置，空气预处理装置通过进气电磁阀连接空气过滤结构，空气过滤结构上连接冷干机，空气过滤结构出气端连接空气缓冲罐进气端，空气缓冲罐出气端连接变压吸附结构进气端，变压吸附结构出气端连接氮气过滤器进气端，氮气过滤器出气端连接氮气缓冲罐进气端，氮气缓冲罐出气端与连接出气分离装置；空气预处理后进行冻干和除菌，再气体经压缩再除去杂质等达到允许要求后进入变压吸附装置，本实用新型满足工业生产对高压产品气的需求，对氮气进行高度提纯处理，减少了不必要的系统和运行成本，进一步提高了生产质量。

Description

一种高纯度制氮机

技术领域

本实用新型涉及制氮技术领域，具体涉及一种高纯度制氮机。

背景技术

传统的氮气设备，随着社会在科技，时代等方面的进步，工业对氮气纯度的要求也越来越高了，因而，成为必须改进制氮设备，着重通过对制氮设备进行改造，利用有限的资源最大限度的将空气中的氧气除去，制得较高纯度氮气，才能满足相关行业对氮气设备及高纯度氮气的需求。

在使用过程中，直接将转化后的氮气充入冻干箱体内，氮气压力不足，会导致破真空时间延长；由于液氮存在一定危险性，若过程发生泄漏，则可能对操作人员造成伤害；且无法确定转化后氮气浓度，在日常监测过程中取样存在一定风险性，无法正常确定氮气微生物状况、含油量、含水量、尘埃粒子数量；为解决以上问题，提出一种高纯度制氮机。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决制氮中的技术问题。为此，本实用新型提出一种高纯度制氮机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高纯度制氮机，包括空气预处理装置、冷干机、空气过滤结构，空气缓冲罐、变压吸附结构、氮气缓冲罐和出气分离装置，所述空气预处理装置通过进气电磁阀连接空气过滤结构，所述空气过滤结构连接冷干机，所述空气过滤结构出气端连接空气缓冲罐进气端，所述空气缓冲罐出气端连接变压吸附结构进气端，所述变压吸附结构尾部设有尾气排放口，所述变压吸附结构出气端连接氮气过滤器进气端，所述氮气过滤器出气端连接氮气缓冲罐进气端，所述氮气缓冲罐出气端连接出气分离装置。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述空气预处理装置包括空气压缩机、空气储罐和截止阀，所述空气压缩机出气端连接空气储罐进气端，所述空气储罐出气端连接截止阀进气端，所述截止阀出气端与进气电磁阀连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述空气过滤结构包括SAFL过滤器、SAM过滤器、SAMD 过滤器和空气过滤器，所述SAFL过滤器连接冷干机进气端，所述冷干机出气端连接SAM过滤器，所述SAM过滤器连接SAMD过滤器，所述SAMD过滤器连接空气过滤器进气端。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述变压吸附装置，包括左吸附塔、右吸附塔、进气管、放气管、排气管、均上压管、均下压管构成，吸附塔内填装有能吸附混合气体中某一组分气体的吸附剂，所述左吸附塔和右吸附塔通过上述管路的连接呈并联形式排列，所述左吸附塔和右吸附塔通过串联管路而串联，所述进气管的一端分别连通左吸附塔和右的进气口，所述放气管一端分别连通左吸附塔和右吸附塔出气口，所述排气管一端分别连通左吸附塔和右吸附塔出气口，所述均上压管连通左吸附塔和右吸附塔的出气口，所述均下压管连通左吸附塔和右吸附塔进气口，且在均上压管和均下压管上设有控制阀门，所述放气管连通尾气排放口，所述排气管与氮气过滤器连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述出气分离装置包括氮气出口调节阀、合格氮气电磁阀、不合格氮气电磁阀和除菌电磁阀，所述氮气出口调节阀进气端连接氮气过滤器出气阀，所述氮气出口调节阀出气端连接合格氮气电磁阀和不合格氮气电磁阀进气端，所述合格氮气电磁阀出气端连接除菌过滤器进气端。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述氮气出口调节阀和合格氮气电磁阀之间设有流量监测计。

本实用新型的有益效果是：采用上述结构后，空气预处理后进行冻干和除菌，再气体经压缩再除去杂质等达到允许要求后进入变压吸附装置，空气进入吸附塔后，采用变压吸附的原理,即混合气体在分离过程中，其压力发生周期性的变化，混合气体中某些组分在一定压力下被吸附剂吸附，而在压力较低时又被解吸，吸附剂也同时得到了再生，循环此过程，收集氮气，释放氧气；该设备连接压缩空气管道，在主管道安装过滤器，对压缩空气进行处理，然后通过吸附剂吸附压缩空气中的氮气，过滤掉氧气，达到生成氮气的目的，设置的氮气纯度检测装置可以根据设置浓度要求，决定生成的氮气是否排放，本实用新型满足工业生产对高压产品气的需求，对输出的氮气进行高度提纯处理，减少了不必要的系统和运行成本，进一步提高了生产质量。

附图说明

图1是本实用新型主体示意图；

图2是本实用新型变压吸附结构示意图；

图3是本实用新型出气分离装置示意图；

图中：1、空气预处理装置，2、冷干机，3、空气过滤结构，4、空气缓冲罐，5、变压吸附结构，6、氮气缓冲罐，7、出气分离装置，8、进气电磁阀，9、尾气排放口，10、氮气过滤器，11、空气压缩机，12、空气储罐，13、截止阀，14、流量监测计，31、SAFL过滤器， 32、SAM过滤器，33、SAMD过滤器，34、空气过滤器，51、左吸附塔，52、右吸附塔，53、进气管，54、放气管，55、排气管，56、均上压管，57、均下压管，71、氮气出口调节阀， 72、合格氮气电磁阀，73、不合格氮气电磁阀，74、除菌电磁阀。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，一种高纯度制氮机，包括空气预处理装置1、冷干机2、空气过滤结构3，空气缓冲罐4、变压吸附结构5、氮气缓冲罐6和出气分离装置7，空气预处理装置1通过进气电磁阀8连接空气过滤结构3，空气过滤结构3上连接冷干机2，空气过滤结构3出气端连接空气缓冲罐4进气端，空气缓冲罐4出气端连接变压吸附结构5进气端，变压吸附结构5 尾部设有尾气排放口9，变压吸附结构5出气端连接氮气过滤器10进气端，氮气过滤器10 出气端连接氮气缓冲罐6进气端，氮气缓冲罐6出气端连接出气分离装置7，空气预处理装置1包括空气压缩机11、空气储罐12和截止阀13，空气压缩机11出气端连接空气储罐12 进气端，空气储罐12出气端连接截止阀13进气端，截止阀13出气端与进气电磁阀8连接，空气过滤结构3包括SAFL过滤器31、SAM过滤器32、SAMD过滤器33和空气过滤器34，SAFL 过滤器31连接冷干机2进气端，冷干机2出气端连接SAM过滤器32，SAM过滤器32连接SAMD 过滤器33，SAMD过滤器33连接空气过滤器34进气端。

如图2所示，变压吸附装置5，包括左吸附塔51、右吸附塔52、进气管53、放气管54、排气管55、均上压管56、均下压管57构成，吸附塔内填装有能吸附混合气体中某一组分气体的吸附剂，所述左吸附塔51和右吸附塔52通过上述管路的连接呈并联形式排列，左吸附塔51和右吸附塔52通过串联管路而串联，进气管53的一端分别连通左吸附塔51和右吸附塔52的进气口，放气管54一端分别连通左吸附塔51和右吸附塔52出气口，排气管55一端分别连通左吸附塔51和右吸附塔52出气口，均上压管56连通左吸附塔51和右吸附塔52的出气口，均下压管57连通左吸附塔51和右吸附塔52进气口，且在均上压管56和均下压管 57上设有控制阀门，每路均压管一端连通出气口，另一端连通另一只吸附塔的进气口，放气管54连通尾气排放口9，排气管55与氮气过滤器10连接。

如图3所示，出气分离装置7包括氮气出口调节阀71、合格氮气电磁阀72、不合格氮气电磁阀73和除菌电磁阀74，所述氮气出口调节阀71进气端连接氮气过滤器10出气阀，所述氮气出口调节阀71出气端连接合格氮气电磁阀72和不合格氮气电磁阀73进气端，所述合格氮气电磁阀72出气端连接除菌过滤器74进气端，氮气出口调节阀71和合格氮气电磁阀72之间设有流量监测计14。

工作原理：空气进入压缩机11压缩，通入空气储罐12，由截止阀13控制，通入进气电磁阀8，进过SAFL过滤器31过滤通入冻干机2，再通入SAM过滤器32、SAMD过滤器33和空气过滤器34过滤，经过空气过滤结构3，通入空气缓冲罐4进入变压吸附装置5，空气进入吸附塔后，采用变压吸附的原理,即混合气体在分离过程中，其压力发生周期性的变化，混合气体中某些组分在一定压力下被吸附剂吸附，而在压力较低时又被解吸，吸附剂也同时得到了再生，循环此过程，收集氮气，从尾气排放口9释放氧气；设置的合格氮气电磁阀72和合格氮气电磁阀72浓度要求监测浓度，决定生成的氮气是否排放，本实用新型满足工业生产对高压产品气的需求，对输出的氮气进行高度提纯处理，减少了不必要的系统和运行成本，进一步提高了生产质量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式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方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种高纯度制氮机，包括空气预处理装置、冷干机、空气过滤结构，空气缓冲罐、变压吸附结构、氮气缓冲罐和出气分离装置，其特征在于：所述空气预处理装置通过进气电磁阀连接空气过滤结构，所述空气过滤结构连接冷干机，所述空气过滤结构出气端连接空气缓冲罐进气端，所述空气缓冲罐出气端连接变压吸附结构进气端，所述变压吸附结构尾部设有尾气排放口，所述变压吸附结构出气端连接氮气过滤器进气端，所述氮气过滤器出气端连接氮气缓冲罐进气端，所述氮气缓冲罐出气端连接出气分离装置。

2.根据权利要求1所述一种高纯度制氮机，其特征在于：所述空气预处理装置包括空气压缩机、空气储罐和截止阀，所述空气压缩机出气端连接空气储罐进气端，所述空气储罐出气端连接截止阀进气端，所述截止阀出气端与进气电磁阀连接。

3.根据权利要求1所述一种高纯度制氮机，其特征在于：所述空气过滤结构包括SAFL过滤器、SAM过滤器、SAMD过滤器和空气过滤器，所述SAFL过滤器连接冷干机进气端，所述冷干机出气端连接SAM过滤器，所述SAM过滤器连接SAMD过滤器，所述SAMD过滤器连接空气过滤器进气端。

4.根据权利要求1所述一种高纯度制氮机，其特征在于：所述变压吸附结构，包括左吸附塔、右吸附塔、进气管、放气管、排气管、均上压管、均下压管构成，吸附塔内填装有能吸附混合气体中某一组分气体的吸附剂，所述左吸附塔和右吸附塔通过上述管路的连接呈并联形式排列，所述左吸附塔和右吸附塔通过串联管路而串联，所述进气管的一端分别连通左吸附塔和右的进气口，所述放气管一端分别连通左吸附塔和右吸附塔出气口，所述排气管一端分别连通左吸附塔和右吸附塔出气口，所述均上压管连通左吸附塔和右吸附塔的出气口，所述均下压管连通左吸附塔和右吸附塔进气口，且在均上压管和均下压管上设有控制阀门，所述放气管连通尾气排放口，所述排气管与氮气过滤器连接。

5.根据权利要求1所述一种高纯度制氮机，其特征在于：所述出气分离装置包括氮气出口调节阀、合格氮气电磁阀、不合格氮气电磁阀和除菌电磁阀，所述氮气出口调节阀进气端连接氮气过滤器出气阀，所述氮气出口调节阀出气端连接合格氮气电磁阀和不合格氮气电磁阀进气端，所述合格氮气电磁阀出气端连接除菌过滤器进气端。

6.根据权利要求5所述一种高纯度制氮机，其特征在于：所述氮气出口调节阀和合格氮气电磁阀之间设有流量监测计。

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