[实用新型]分子筛可变压吸附制氮装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种制氮装置，具体说是一种分子筛可变压吸附制氮装置。

背景技术

     现有制氮方式有三种，即深冷空分法、分子筛空分法和膜空分法。其中深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮，深冷空分制氮设备复杂、占地面积大，基建费用较高，设备一次性投资较多，运行成本较高，产气慢(12～24h），安装要求高、周期较长，相同规格的分子筛空分法PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20％～50％；膜空分法适宜于氮气纯度≤98％的中、小型氮气用户，有最佳功能价格比，而氮气纯度在98%以上时，它与相同规格的PSA制氮设备相比价格要高出15%以上；而分子筛空分法工艺流程简单、自动化程度高、产气快、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，故在1000Nm3／h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎，分子筛空分法制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法，其制氮性能的提高逐渐成为当前的研究重点。

发明内容

    本实用新型提供了一种结构简单、紧凑，制氮效果好，制氮稳定，使用安全的分子筛可变压吸附制氮装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种分子筛可变压吸附制氮装置，由电控箱、空气压缩机、干燥器、过滤器、储气柜、氮发生器和储氮柜依次连接组成，其特征在于所述氮发生器包括止回阀、节流阀和第一、二碳分子筛制氮柜，止回阀一端接储气柜，另一端分别经第一、二切换阀连通第一、二碳分子筛制氮柜的进口，第一、二碳分子筛制氮柜的进口分别经第一、二排气阀连通一排气装置；第一、二碳分子筛制氮柜的出口分别经第一、二供气阀连通节流阀一端，节流阀另一端连通储氮柜；第一、二碳分子筛制氮柜的进口之间串接有第一平衡阀，第一、二碳分子筛制氮柜的出口之间串接有第二平衡阀。

进一步地，所述第一、二碳分子筛制氮柜的出口间串接有氮气检测阀。

再进一步地，所述过滤器包括粗过滤器和细过滤器。

空气由空气压缩机压缩后依次经干燥器干燥、粗、细过滤器两级过滤除尘，压缩空气送入储气柜，由储气柜经止回阀向氮发生器供气；制氮过程由第一、二碳分子筛制氮柜工作两部分循环组成。

第一循环：制氮，第一切换阀打开，压缩空气经止回阀、第一切换阀向第一碳分子筛制氮柜供气，第一碳分子筛制氮柜吸附空气中的氧气，不吸附的氮气通过第一供气阀由节流阀向储氮柜供氮。排气，同时第二排气阀打开，第二碳分子筛制氮柜内吸附的氧气释放经第二排气阀向排气装置排气，第二碳分子筛制氮柜内压力变为常压。均压，排气设定时间后，第一、二平衡阀打开，第一、二碳分子筛制氮柜实现均压，第一碳分子筛制氮柜内吸附的氧气均分至第一、二碳分子筛制氮柜内。

第二循环：制氮，第一循环结束后，第二切换阀打开，压缩空气经止回阀、第二切换阀向第二碳分子筛制氮柜供气，第二碳分子筛制氮柜吸附空气中的氧气，不吸附的氮气通过第二供气阀由节流阀向储氮柜供氮。排气，同时第一排气阀打开，第一碳分子筛制氮柜内吸附的氧气释放经第一排气阀向排气装置排气，第一碳分子筛制氮柜内压力变为常压。均压，排气设定时间后，第一、二平衡阀打开，第一、二碳分子筛制氮柜实现均压，第二碳分子筛制氮柜内吸附的氧气均分至第一、二碳分子筛制氮柜内。

上述两部分循环周而复始，实现制氮装置的交变吸附排放。

本实用新型制氮装置采用双碳分子筛制氮柜交替循环制氮、供气、排气、均压完成可变压吸附制氮，其结构简单、紧凑，制氮效果好，制氮稳定，使用安全，制氮纯度达99.5%以上。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：空气压缩机1，干燥器2，粗过滤器3，细过滤器4，储气柜5，止回阀6，第一切换阀7，第二切换阀8，第一平衡阀9，第一排气阀10，第二排气阀11，排气装置12，第一碳分子筛制氮柜13，第二碳分子筛制氮柜14，第二平衡阀15，氮气检测阀16，第一供气阀17，第二供气阀18，节流阀19，储氮柜20，电控箱21。

具体实施方式  

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1所示，一种分子筛可变压吸附制氮装置包括空气压缩机1、干燥器2、粗过滤器3、细过滤器4、储气柜5、止回阀6、第一切换阀7、第二切换阀8、第一平衡阀9、第一排气阀10、第二排气阀11、排气装置12、第一碳分子筛制氮柜13、第二碳分子筛制氮柜14、第二平衡阀15、氮气检测阀16、第一供气阀17、第二供气阀18、节流阀19、储氮柜20和电控箱21。空气压缩机1依次经干燥器2、粗过滤器3、细过滤器4连接至储气柜5，储气柜5接止回阀6一端，止回阀6另一端分别经第一、二切换阀7、8连通第一、二碳分子筛制氮柜13、14的进口，第一、二碳分子筛制氮柜13、14的进口分别经第一、二排气阀10、11连通一排气装置12；第一、二碳分子筛制氮柜13、14的出口间串接有氮气检测阀16；第一、二碳分子筛制氮柜13、14的出口分别经第一、二供气阀17、18连通节流阀19一端，节流阀19另一端连通储氮柜20；第一、二碳分子筛制氮柜13、14的进口之间串接有第一平衡阀9，第一、二碳分子筛制氮柜13、14的出口之间串接有第二平衡阀15。本制氮装置中所有电器件的启闭均由电控箱21控制。