[实用新型]一种用于高纯液氮提取的气液分离装置

说明书

技术领域

本实用新型属于全液体空气分离设备技术领域，具体涉及一种用于高纯液氮提取的气液分离装置。 

背景技术

氮气是空气的主要成分，在室温和大气压力下是是无色、无味、无毒和不可燃的气体，沸点为-195.8℃，化学性质不活泼。除合成氨外，氮气通常被作为保护气广泛用于冶金、化工、煤炭、食品、医药、电子、磁材、运输、热处理、轮胎、热电、航空等行业。一些领域内的应用对氮气的纯度有严格的要求，例如，在浮法玻璃工艺中要求氮气的纯度为99.9995%，无氢；热处理工艺中对氮气纯度要求为99.9995%；铝材料加工对氮气的纯度要求为99.9995%，无氢，否则会有“氢胞”现象。氮气纯化的方法主要有吸附法、变压吸附法、膜分离法等。 

全液体空气分离系统是生产液氧、液氮、液氩等液体空分产品的空气分离系统，由分子筛吸附净化，增压透平膨胀制冷，全精馏无氢制氩等系统组成。在全液体空分系统中的高纯液氮提取部分，液氮经节流后会有一小部分气化，在设备运行过程中，上塔压力波动较大，上塔阻力以及出过冷器的液氮温度偏高，影响了液氮的纯度。 

发明内容

本实用新型的目的是为了稳定高纯液氮提取装置的运行工况，提高液氮产品的纯度，而提供一种用于高纯液氮提取的气液分离装置。 

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于高纯液氮提取的气液分离装置，包括第一气液分离器1和第二气液分离器2，第一气液分离器1罐体的直径和高度均大于第二气液分离器2罐体的直径和高度，液氮从第一气液分离器1流到第二气液分离器2中，保证第二气液分离器2罐体中充满液氮。 

所述的第一气液分离器1底部与第二气液分离器2底部通过第一管道5和第二管道7连通，第二气液分离器2顶部设有回流管9。 

所述的第一气液分离器1顶部连接第一氮气出口管6，所述第一氮气出口管6连接有氮气出口总管11。 

所述的第一气液分离器1和第二气液分离器2安装在同一水平位置。 

采用本实用新型的用于高纯液氮提取的气液分离装置的工作流程为：经过节流的液氮经液氮进口管4进入第一气液分离器1除去液氮中的气体，由于连通器原理，分离后的液氮经第一气液分离器1底部的第一管道5和第二气液分离器2底部的第二气液出口管7进入第二气液分离器2，第二气液分离器2罐体中充满液体，其中一部分经第二气液分离器2顶部的回流管9回流到上塔3的上部，另一部分作为产品经底部第二管道7流入液氮出口总管8。第一气液分离器1分离出的气体经第一氮气出口管6进入氮气出口总管11，上塔3产生的氮气经上塔氮气出口管10进入氮气出口总管11。 

作为本实用新型的进一步改进，所述的第二管道7自第二气液分离器2底部深入到罐体内的上部，作为第二气液分离器2的液氮进口，所述第二气液分离器2的底部设有液氮出口总管8，作为液氮产品出口。工作时，第一气液分离器1罐体内的液氮经第一管道5和第二管道7进入第二气液分离器2，第二气液分离器2罐体内充满液氮，其中一部分经回流管9回流到上塔3，另一部分作为产品经底部液氮出口总管8取出。 

本实用新型的气液分离装置采用双罐结构，液氮从第一气液分离器流到第二气液分离器，保证第二气液分离器罐体内充满液氮，该液氮部分作为产品取出，该装置保证了连续提取高纯液氮而不引起氮纯度的波动，稳定了高纯液氮提取的工况，同时因产品的气化率减少，相应的产量也得到了提高。 

附图说明

图1为用于高纯液氮提取的气液分离装置结构示意图； 

图2为本实用新型另一种实施方式的结构示意图； 

图中标号说明：1-第一气液分离器，2-第二气液分离器，3-上塔，4-液氮进口管，5-第一管道，6-第一氮气出口管，7-第二管道，8-液氮出口总管，9-回流管，10-上塔氮气出口管，11-氮气出口总管。 

具体实施方式

如图1所示，一种用于高纯液氮提取的气液分离装置，包括第一气液分离器1和第二气液分离器2，第一气液分离器1罐体的直径和高度均大于第二气液分离器2罐体的直径和高度，液氮从第一气液分离器1流到第二气液分离器2中，保证第二气液分离器2罐体中充满液氮。