CN218924227U

CN218924227U - 一种氮气纯化干燥机

Info

Publication number: CN218924227U
Application number: CN202222741010.3U
Authority: CN
Inventors: 李士华; 李可心
Original assignee: Hangzhou Boda Purifying Equipment Co ltd
Current assignee: Hangzhou Boda Purifying Equipment Co ltd
Priority date: 2022-10-18
Filing date: 2022-10-18
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2032-10-18

Abstract

本实用新型公开了一种氮气纯化干燥机，包括微电脑控制器、原料输入管、反应器、以及两组干燥器。本实用新型，在氮气气源与反应器之间设置第一缓冲罐和第二缓冲罐，并设置两组压力检测器，避免氮气气源气压波动，使得微氧仪检测氧含量更加准确，同时避免了加氢调节时氢气流量阀的滞后性，实时的跟踪原料气的变化，始终保持产品纯化指标合格，通过第一湿度传感器、第二湿度传感器对干燥器内部环境进行检测，当达到设定阙值时启动两组干燥机切换动作，避免过早切换浪费再生时的资源消耗以及过晚切换导致碳分子筛失效造成的产品不合格。

Description

一种氮气纯化干燥机

技术领域

本实用新型涉及氮气纯化技术领域，尤其涉及一种氮气纯化干燥机。

背景技术

氮气纯化设备以深冷法制氮、PSA变压吸附制氮，氮膜分离制氮的普通氮气为原料，经过加氢催化除氧，冷凝、吸附二级干燥，过滤，除去氮气中的杂质氧、二氧化碳、水份和尘埃，获得高纯度的氮气，加氢除氧这种纯化方式主要是根据化学中的还原反应来实现，即在有机物中加氢原子或去氧原子（或脱氧原子）的反应。

实际操作过程中，由于原料气常有剧烈波动，而且加氢调节阀的调节受到测氧仪、流量计等仪表相应时间的限制，制氮机加氢调节有一定滞后性，无法实时的跟踪原料气的变化。因此传统工艺中经常会出现产品气指标短时间大幅超标问题，无法始终保持产品指标合格，常对生产造成严重影响，另外在纯化后的氮气通过两组碳分子筛干燥器交替使用对氮气进行干燥，一组干燥的同时另一组进行再生，循环交替使用，但是目前各厂家关于碳分子筛再生的时机一般都是按照厂家出厂时提供的要求进行，即开机时间，要求是开机达到多少小时后必须进行再生，实际上，氮气气源湿度不同，对干燥器中碳分子筛的再生时间必然是不相同的，完全按照统一的时间进行再生，非常浪费再生时消耗的资源。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种氮气纯化干燥机。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种氮气纯化干燥机，包括微电脑控制器、原料输入管、反应器、以及两组干燥器，所述原料输入管与氮气原料气源固定连接，所述原料输入管远离氮气原料气源的一端固定连接有第一缓冲罐，所述第一缓冲罐输出口通过第一连接管固定连接有第二缓冲罐，所述第一缓冲罐、第二缓冲罐上设置有用于检测罐内压力的第一检测组件，所述第一缓冲罐上还设置有用于检测含氧量的第二检测组件，所述第二缓冲罐输出口与反应器输入口通过第二连接管固定连接，所述反应器外壁且位于第二连接管上方固定连接有加氢管，所述加氢管远离反应器的一端与氢气气源固定连接，所述加氢管外壁固定连接有氢气流量阀，所述反应器输出口通过第三连接管固定连接有电控三通换向阀，所述电控三通换向阀上设置有一组进口和两组出口，所述第三连接管与电控三通换向阀进口固定连接，所述电控三通换向阀两组出口分别固定连接有分流管，两组所述分流管远离电控三通换向阀的端部与干燥器输入口固定连接，所述干燥器由壳体以及设置在壳体内部的碳分子筛组成，所述干燥器上端固定连接有产品输出管，所述干燥器上设置有用于再生碳分子筛的第一再生组件和第二再生组件，所述干燥器外壁还设置有用于识别第一再生组件和第二再生组件启用时机的第三检测组件。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述干燥器壳体由至外而内依次分布的外壳体、保温层以及内壳体组成。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一检测组件包括两组压力检测器，两组所述压力检测器分别固定连接在第一缓冲罐、第二缓冲罐前壁，两组所述压力检测器探头部分分别贯穿第一缓冲罐、第二缓冲罐前壁并分别伸入至第一缓冲罐、第二缓冲罐前壁内部。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二检测组件包括微氧仪、测氧含量探头，所述微氧仪通过支架固定连接在第一缓冲罐外壁，所述测氧含量探头固定连接在第一缓冲罐前壁，所述测氧含量探头检测部分贯穿第一缓冲罐并伸入至第一缓冲罐内部，所述测氧含量探头远离第一缓冲罐的一端通过电线与微氧仪电连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一再生组件包括活化气体输入管、活化气体输出管，所述活化气体输入管、活化气体输出管分别固定连接在干燥器左右两侧壁且活化气体输入管位于碳分子筛上方、活化气体输出管位于碳分子筛下方，所述活化气体输入管、活化气体输出管远离干燥器的一端分别与活化气体气源、活化气体回收装置固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二再生组件包括两组电加热管，两组所述电加热管均固定连接在干燥器内侧壁且分别位于碳分子筛上下两侧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第三检测组件包括第一湿度传感器、第二湿度传感器，所述第一湿度传感器、第二湿度传感器呈上下分布均固定连接在干燥器前壁，所述第一湿度传感器、第二湿度传感器探头部分均贯穿干燥器外壁并深入至干燥器内部。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述反应器、干燥器下端均固定连接有排水阀。

本实用新型具有如下有益效果：

1、与现有技术相比，该氮气纯化干燥机，在氮气气源与反应器之间设置第一缓冲罐和第二缓冲罐，并设置两组压力检测器，避免氮气气源气压波动，使得微氧仪检测氧含量更加准确，同时避免了加氢调节时氢气流量阀的滞后性，实时的跟踪原料气的变化，始终保持产品纯化指标合格。

2、与现有技术相比，该氮气纯化干燥机，通过第一湿度传感器、第二湿度传感器对干燥器内部环境进行检测，当达到设定阙值时启动两组干燥机切换动作，避免过早切换浪费再生时的资源消耗以及过晚切换导致碳分子筛失效造成的产品不合格。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种氮气纯化干燥机的整体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种氮气纯化干燥机的图1中A处的局部放大图；

图3为本实用新型提出的一种氮气纯化干燥机的干燥器内部结构局部剖视图。

图例说明：

1、原料输入管；2、第一缓冲罐；3、第二缓冲罐；4、第一连接管；5、支架；6、微氧仪；7、测氧含量探头；8、压力检测器；9、反应器；10、第二连接管；11、加氢管；12、氢气流量阀；13、排水阀；14、第三连接管；15、电控三通换向阀；16、分流管；17、外壳体；18、活化气体输入管；19、活化气体输出管；20、产品输出管；21、第一湿度传感器；22、第二湿度传感器；23、保温层；24、内壳体；25、电加热管；26、碳分子筛。

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。

参照图1到图3，本实用新型提供的一种氮气纯化干燥机：包括微电脑控制器、原料输入管1、反应器9、以及两组干燥器，原料输入管1与氮气原料气源固定连接，原料输入管1远离氮气原料气源的一端固定连接有第一缓冲罐2，第一缓冲罐2输出口通过第一连接管4固定连接有第二缓冲罐3，第一缓冲罐2、第二缓冲罐3上设置有用于检测罐内压力的第一检测组件，第一检测组件包括两组压力检测器8，两组压力检测器8分别固定连接在第一缓冲罐2、第二缓冲罐3前壁，两组压力检测器8探头部分分别贯穿第一缓冲罐2、第二缓冲罐3前壁并分别伸入至第一缓冲罐2、第二缓冲罐3前壁内部，通过两组压力检测器8分别检测第一缓冲罐2、第二缓冲罐3中的压力，使得第一缓冲罐2、第二缓冲罐3压力保持在规定范围内，避免产生剧烈波动，影响微氧仪6检测；

第一缓冲罐2上还设置有用于检测含氧量的第二检测组件，第二检测组件包括微氧仪6、测氧含量探头7，微氧仪6通过支架5固定连接在第一缓冲罐2外壁，测氧含量探头7固定连接在第一缓冲罐2前壁，测氧含量探头7检测部分贯穿第一缓冲罐2并伸入至第一缓冲罐2内部，测氧含量探头7远离第一缓冲罐2的一端通过电线与微氧仪6电连接，测氧含量探头7对第一缓冲罐2中氮气原料进行检测氧气含量，从而通过微电脑控制器控制氢气流量阀12，通过氢气流量阀12控制加氢管11中氢气输入量，第一缓冲罐2、第二缓冲罐3可以延长氮气原料的输入路径，避免了氢气流量阀12加氢调节动作的滞后性；

第二缓冲罐3输出口与反应器9输入口通过第二连接管10固定连接，反应器9外壁且位于第二连接管10上方固定连接有加氢管11，加氢管11远离反应器9的一端与氢气气源固定连接，加氢管11外壁固定连接有氢气流量阀12，反应器9输出口通过第三连接管14固定连接有电控三通换向阀15，电控三通换向阀15上设置有一组进口和两组出口，第三连接管14与电控三通换向阀15进口固定连接，电控三通换向阀15两组出口分别固定连接有分流管16，两组分流管16远离电控三通换向阀15的端部与干燥器输入口固定连接，干燥器由壳体以及设置在壳体内部的碳分子筛26组成，干燥器上端固定连接有产品输出管20，干燥器上设置有用于再生碳分子筛26的第一再生组件和第二再生组件，干燥器壳体由至外而内依次分布的外壳体17、保温层23以及内壳体24组成；

第一再生组件包括活化气体输入管18、活化气体输出管19，活化气体输入管18、活化气体输出管19分别固定连接在干燥器左右两侧壁且活化气体输入管18位于碳分子筛26上方、活化气体输出管19位于碳分子筛26下方，活化气体输入管18、活化气体输出管19远离干燥器的一端分别与活化气体气源、活化气体回收装置固定连接，第二再生组件包括两组电加热管25，两组电加热管25均固定连接在干燥器内侧壁且分别位于碳分子筛26上下两侧，通过两组电加热管25加热升温对碳分子筛26进行干燥和碳化，再通过活化气体输入管18输入活化气体对碳分子筛26进行活化，使得碳分子筛26恢复吸附性。

干燥器外壁还设置有用于识别第一再生组件和第二再生组件启用时机的第三检测组件，第三检测组件包括第一湿度传感器21、第二湿度传感器22，第一湿度传感器21、第二湿度传感器22呈上下分布均固定连接在干燥器前壁，第一湿度传感器21、第二湿度传感器22探头部分均贯穿干燥器外壁并深入至干燥器内部，通过第一湿度传感器21、第二湿度传感器22检测干燥器内部湿度情况，从而确认碳分子筛26的再生时机。

反应器9、干燥器下端均固定连接有排水阀13，排水阀13用于排出水分；

该氮气纯化干燥机中还设置有多个市面常见的用于控制气路通断的电控阀，配合微电脑控制器对流通路线进行控制。

工作原理：通过两组压力检测器8分别检测第一缓冲罐2、第二缓冲罐3中的压力，使得第一缓冲罐2、第二缓冲罐3压力保持在规定范围内，避免产生剧烈波动而影响微氧仪6检测结果，测氧含量探头7对第一缓冲罐2中氮气原料进行检测氧气含量，从而通过微电脑控制器控制氢气流量阀12，通过氢气流量阀12控制加氢管11中氢气输入量，第一缓冲罐2、第二缓冲罐3可以延长氮气原料的输入路径，避免了氢气流量阀12加氢调节动作的滞后性；通过第一湿度传感器21、第二湿度传感器22检测干燥器内部湿度情况，从而确认碳分子筛26的再生时机，通过两组电加热管25加热升温对碳分子筛26进行干燥和碳化，再通过活化气体输入管18输入活化气体对碳分子筛26进行活化，使得碳分子筛26恢复吸附性。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种氮气纯化干燥机，包括微电脑控制器、原料输入管（1）、反应器（9）、以及两组干燥器，其特征在于：所述原料输入管（1）与氮气原料气源固定连接，所述原料输入管（1）远离氮气原料气源的一端固定连接有第一缓冲罐（2），所述第一缓冲罐（2）输出口通过第一连接管（4）固定连接有第二缓冲罐（3），所述第一缓冲罐（2）、第二缓冲罐（3）上设置有用于检测罐内压力的第一检测组件，所述第一缓冲罐（2）上还设置有用于检测含氧量的第二检测组件，所述第二缓冲罐（3）输出口与反应器（9）输入口通过第二连接管（10）固定连接，所述反应器（9）外壁且位于第二连接管（10）上方固定连接有加氢管（11），所述加氢管（11）远离反应器（9）的一端与氢气气源固定连接，所述加氢管（11）外壁固定连接有氢气流量阀（12），所述反应器（9）输出口通过第三连接管（14）固定连接有电控三通换向阀（15），所述电控三通换向阀（15）上设置有一组进口和两组出口，所述第三连接管（14）与电控三通换向阀（15）进口固定连接，所述电控三通换向阀（15）两组出口分别固定连接有分流管（16），两组所述分流管（16）远离电控三通换向阀（15）的端部与干燥器输入口固定连接，所述干燥器由壳体以及设置在壳体内部的碳分子筛（26）组成，所述干燥器上端固定连接有产品输出管（20），所述干燥器上设置有用于再生碳分子筛（26）的第一再生组件和第二再生组件，所述干燥器外壁还设置有用于识别第一再生组件和第二再生组件启用时机的第三检测组件。

2.根据权利要求1所述的一种氮气纯化干燥机，其特征在于：所述干燥器壳体由至外而内依次分布的外壳体（17）、保温层（23）以及内壳体（24）组成。

3.根据权利要求1所述的一种氮气纯化干燥机，其特征在于：所述第一检测组件包括两组压力检测器（8），两组所述压力检测器（8）分别固定连接在第一缓冲罐（2）、第二缓冲罐（3）前壁，两组所述压力检测器（8）探头部分分别贯穿第一缓冲罐（2）、第二缓冲罐（3）前壁并分别伸入至第一缓冲罐（2）、第二缓冲罐（3）前壁内部。

4.根据权利要求1所述的一种氮气纯化干燥机，其特征在于：所述第二检测组件包括微氧仪（6）、测氧含量探头（7），所述微氧仪（6）通过支架（5）固定连接在第一缓冲罐（2）外壁，所述测氧含量探头（7）固定连接在第一缓冲罐（2）前壁，所述测氧含量探头（7）检测部分贯穿第一缓冲罐（2）并伸入至第一缓冲罐（2）内部，所述测氧含量探头（7）远离第一缓冲罐（2）的一端通过电线与微氧仪（6）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种氮气纯化干燥机，其特征在于：所述第一再生组件包括活化气体输入管（18）、活化气体输出管（19），所述活化气体输入管（18）、活化气体输出管（19）分别固定连接在干燥器左右两侧壁且活化气体输入管（18）位于碳分子筛（26）上方、活化气体输出管（19）位于碳分子筛（26）下方，所述活化气体输入管（18）、活化气体输出管（19）远离干燥器的一端分别与活化气体气源、活化气体回收装置固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种氮气纯化干燥机，其特征在于：所述第二再生组件包括两组电加热管（25），两组所述电加热管（25）均固定连接在干燥器内侧壁且分别位于碳分子筛（26）上下两侧。

7.根据权利要求1所述的一种氮气纯化干燥机，其特征在于：所述第三检测组件包括第一湿度传感器（21）、第二湿度传感器（22），所述第一湿度传感器（21）、第二湿度传感器（22）呈上下分布均固定连接在干燥器前壁，所述第一湿度传感器（21）、第二湿度传感器（22）探头部分均贯穿干燥器外壁并深入至干燥器内部。

8.根据权利要求1所述的一种氮气纯化干燥机，其特征在于：所述反应器（9）、干燥器下端均固定连接有排水阀（13）。