[发明专利]一种变压吸附制氮设备

说明书

技术领域

   本发明涉及制氮技术领域，具体是一种变压吸附制氮设备。

背景技术

    目前常用的制氮方法主要有低温精馏法、变压吸附法和膜分离法三种。低温精馏法首先将空气冷凝成液空，然后从液空中分离出液氮后气化成气氮，整个过程工艺要求高，出氮的时间较长，能耗比较大，一般应用于大型的氮气生产装备中；采用的膜分离方法，利用中空纤维膜的渗透选择性，让空气中的氧气透过膜层排空，而被阻隔在一侧的氮气得到浓聚。膜分离法装置简单、能耗低、污染少，但由于中空纤维膜的造价昂贵，在一定程度上影响了膜分离制氮设备的普及。

发明内容

    为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种变压吸附制氮设备，操作使用方便，维护修理费用低，生产氮气纯度高。

   本发明是以入如下技术方案实现的：一种变压吸附制氮设备，包括顺次连接的空气压缩机、空气储气罐、一级过滤器、二级过滤器、无热再生干燥器、三级过滤器、变压吸附系统、缓冲罐、四级过滤器和氮气增压机；空气压缩机上安装有空气压力表和放空阀；空气储气罐与一级过滤器之间的管路上安装有调压阀；缓冲罐上安装有氮气压力表）。

    其进一步是：所述的一级过滤器、二级过滤器、三级过滤器和四级过滤器采用排污阀。

    变压吸附系统采用加压吸附和减压解吸两个吸附器，吸附器里设有碳分子筛。

      本发明的有益效果是： 变压吸附系统借助于吸附剂的吸附特性，让压缩空气通过吸附剂床层，空气中的氧分子被吸附，从吸附器出口便可得到高纯度的氮气，具有出氮时间短、投资成本低，操作使用方便，维护修理费用低，生产氮气纯度高等特点。

附图说明

    下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明结构示意图。

    图中：1、放空阀，2、空气压缩机，3、空气储气罐，4、空气压力表，5、调压阀，6、一级过滤器，7、二级过滤器，8、氮气压力表，9、无热再生干燥器，10、三级过滤器，11、变压吸附系统，12、缓冲罐，13、四级过滤器，14、氮气增压机。

具体实施方式

    如图1所示，一种变压吸附制氮设备包括顺次连接的空气压缩机2、空气储气罐3、一级过滤器6、二级过滤器7、无热再生干燥器9、三级过滤器10、变压吸附系统11、缓冲罐12、四级过滤器13和氮气增压机14；空气压缩机2上安装有空气压力表4和放空阀1；空气储气罐3与一级过滤器6之间的管路上安装有调压阀5；缓冲罐12上安装有氮气压力表8。

    其中，一级过滤器5、二级过滤器6、三级过滤器8和四级过滤器13均采用排污阀。

    工作过程：环境空气经空压机2压缩后进入空气储气罐3储存，经过调压阀5调整压力至0.8 MPa左右，经过一级过滤器6、二级过滤器7过滤杂质后进入无热再生干燥器9吸附除水，再经过三级过滤器10过滤杂质后进入变压吸附系统11，氧分子被吸附，分离出的氮气储存在缓冲罐12中，然后经四级过滤器13过滤杂质后，经氮气增压机14增压至15MPa,灌充至氮气瓶。

    工作过程中，空气储气罐压力和缓冲罐的压力均通过压力表测量。一级、二级、三级、四级过滤器过滤出的杂质定期从过滤器下侧的排污阀排出。工作过程结束后，空气储气罐内的空气可由其下侧的放空阀1手动放出。变压吸附制氮系统采用采用加压吸附和减压解吸两个吸附器，吸附器里设有碳分子筛。一个吸附器处于加压吸附状态，另一个吸附器则处于减压解吸状态，周期交替切换，可连续生产氮气。