CN220707874U - 一种双塔带正流膨胀机的氮气制备装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及氮气制备相关技术领域，特别涉及一种双塔带正流膨胀机的氮气制备装置，包括精馏冷箱，所述精馏冷箱内固定连接有用于精馏的下塔和上塔，所述上塔和所述下塔连通，所述上塔的上端连接有用于回流的上塔冷凝蒸发器，所述下塔的上端连接有用于回流的下塔冷凝蒸发器，所述上塔的上端连接有液氮泵，所述液氮泵和所述下塔的上端固定连接；本实用新型采取双精馏塔制氮，相对单塔制氮极大的提高了氮气的提取率；采用液氮泵加压流程，减少了氮压机的投入同时也满足了用户使用压力氮气的需求，极大的会降低了投入成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及氮气制备相关技术领域，特别涉及一种双塔带正流膨胀机的氮气制备装置。
背景技术
空气分离制氮技术在我国已有五六十年的发展历史，现在常规的制氮设备采用的都是双塔精馏技术，主要是为了提高氮气的提取率、降低运行能耗。氮气产量越高，效果就越明显。但是对于所需的氮气压力大于6Bar以上效果就越不明显了，需要额外的增加氮气压缩机的成本投入。
随着国内由于国内工业经济的快速发展，锂电池、电子产品、医药、石油化学工等方面对高纯氮市场需求日益上升，在国内提倡碳中和的大背景下，设备的节能减排，在市场日益激烈的情况下，才更有竞争力。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种双塔带正流膨胀机的氮气制备装置，解决上述问题。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种双塔带正流膨胀机的氮气制备装置，包括精馏冷箱，所述精馏冷箱内固定连接有用于精馏的下塔和上塔，所述上塔和所述下塔连通，所述上塔的上端连接有用于回流的上塔冷凝蒸发器，所述下塔的上端连接有用于回流的下塔冷凝蒸发器，所述上塔的上端连接有液氮泵，所述液氮泵和所述下塔的上端固定连接。
有益效果：采取双精馏塔制氮，相对单塔制氮极大的提高了氮气的提取率；采用液氮泵加压流程，减少了氮压机的投入同时也满足了用户使用压力氮气的需求，极大的会降低了投入成本。
进一步，所述精馏冷箱内固定连接有板式换热器，所述板式换热器连接有两根管道，一条所述管道伸出所述精馏冷箱，另一条所述管道和所述下塔连通。
进一步，所述板式换热器上连接有正流辅助膨胀机和反流膨胀机。
进一步，所述下塔的底部和所述下塔冷凝蒸发器之间设有液空节流阀。
进一步，所述下塔的顶部设有穿过所述板式换热器的物料管道，所述物料管道伸出所述精馏冷箱。
进一步，所述上塔和所述下塔并排设置。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的整体结构示意图。
附图标记:1板式换热器、2正流辅助膨胀机、3下塔、4上塔、5下塔冷凝蒸发器、6上塔冷凝蒸发器、7液空节流阀、8精馏冷箱、9液氮泵、10反流膨胀机。
具体实施方式
以下所述仅是本实用新型的优选实施方式，保护范围并不仅局限于该实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案应当属于本实用新型的保护范围。同时应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
见图1所示，一种双塔带正流膨胀机的氮气制备装置，包括精馏冷箱8，空气经过净化处理后，进入精馏冷箱8内进行制氮工作，所述精馏冷箱8内设有两个精馏塔，为并排设置的上塔4和下塔3，所述上塔4和所述下塔3均落地安装，精馏冷箱能极大的降低高度，降低了安装难度和制造成本，同时使得整体装置高度下降，方便在在制造厂内完成设备的成撬组装。
同时，所述精馏冷箱8内设有板式换热器1，进入的空气先通过管道穿过板式换热器1冷却，所述板式换热器1会连接下塔3，穿过所述板式换热器1的管道和所述下塔3连通，将空气排放到所述下塔3中。
在板式换热器1内，所述板式换热器1上连接有正流辅助膨胀机2和反流膨胀机10，空气被分为两股，一股从板式换热器1中部抽出去2正流辅助膨胀机，经过膨胀制冷后送入重新板式换热器1与进来的空气换热，复温后放空排出精馏冷箱8。
另一流股空气从板式换热器1底部出进入3下塔底部参与精馏，分离为产品氮气和富氧液空，富氧液空经液空节流阀7节流进入下塔冷凝蒸发器5与氮气相变换热，氮气冷凝后作为精馏塔回流液，回流进入3下塔，液空蒸发为富氧蒸汽在上塔4继续参加精馏，最终在上塔4顶部得到低压纯氮气。
然后经过6上塔冷凝器冷凝后转换为液氮，一部分回流4上塔作为上塔回流液，另一部分经过9液氮泵打压进入3下塔顶部，增加3下塔液氮回流比，提高下塔氮气的提取率。同时把5下塔冷凝器内的富氧液空部分打入6上塔冷凝去作为上塔冷凝器的冷源。同时富氧液空气化为富氧空气。
富氧空气由6上塔冷凝蒸发器顶部引出经过10反流膨胀机，膨胀制冷后再经1主换热器复热至常温后出分馏塔放空。
产品氮气从下塔3顶引出，经主换热复热至常温出精馏冷箱8，作为产品压力氮气。
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 (6)
1.一种双塔带正流膨胀机的氮气制备装置，包括精馏冷箱(8)，其特征在于：所述精馏冷箱(8)内固定连接有用于精馏的下塔(3)和上塔(4)，所述上塔(4)和所述下塔(3)连通，所述上塔(4)的上端连接有用于回流的上塔冷凝蒸发器(6)，所述下塔(3)的上端连接有用于回流的下塔冷凝蒸发器(5)，所述上塔(4)的上端连接有液氮泵(9)，所述液氮泵(9)和所述下塔(3)的上端固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种双塔带正流膨胀机的氮气制备装置，其特征在于：所述精馏冷箱(8)内固定连接有板式换热器(1)，所述板式换热器(1)连接有两根管道，一条所述管道伸出所述精馏冷箱(8)，另一条所述管道和所述下塔(3)连通。
3.根据权利要求2所述的一种双塔带正流膨胀机的氮气制备装置，其特征在于：所述板式换热器(1)上连接有正流辅助膨胀机(2)和反流膨胀机(10)。
4.根据权利要求3所述的一种双塔带正流膨胀机的氮气制备装置，其特征在于：所述下塔(3)的底部和所述下塔冷凝蒸发器(5)之间设有液空节流阀(7)。
5.根据权利要求3所述的一种双塔带正流膨胀机的氮气制备装置，其特征在于：所述下塔(3)的顶部设有穿过所述板式换热器(1)的物料管道，所述物料管道伸出所述精馏冷箱(8)。
6.根据权利要求1所述的一种双塔带正流膨胀机的氮气制备装置，其特征在于：所述上塔(4)和所述下塔(3)并排设置。
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