[实用新型]一种低能耗空分氮气供应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及空气分离系统中气体分离的装置，特别是一种能够增加氮气投量的装置。

背景技术

空分系统是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气，及氩气等惰性气体。空分系统一般包括空气过滤系统、空气压缩系统、净化系统、冷却和液化系统、精馏系统等。原料空气经过滤除尘，进入压缩机压缩冷却，再通过空气过滤器和分子筛吸收器等装置，净化空气中混有的机械杂质、水分、二氧化碳、甲烷等杂质。然后纯净、干燥的空气进入空压机和热交换器膨胀机使空气深度冷冻，最后由空分塔分离出液氧、液氮及液氩等产品。

随着经济规模的不断扩张，空分气体的用量成倍的增加，由于产能有限，不能满足经济发展的需要。如果投产新设备，建造新厂房，则耗资巨大。对于中小型空分企业，如何在现有设备的基础上进行改造，来增加产量，保证供应，就成为亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型提供一种低能耗空分氮气供应装置，本实用新型解决了目前空分气体生产中，投产新设备，建造新厂房，存在耗资巨大的问题。本实用新型在空分生产中达到提高氮气产量，节约生产成本的目的。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：一种低能耗空分氮气供应装置，包括由管路依次连接的空气过滤器1、压缩系统2、纯化系统3、膨胀系统4和精馏塔5；空气过滤器1连接气源，压缩系统2连接第一换热器6；膨胀系统4连接第二换热器7；所述精馏塔5自下而上依次为冷凝蒸发器5-3、下塔5-2、上塔5-1，在上塔5-1顶部有副精馏塔5-4。

本实用新型在原有空分精馏塔的基础上加设了一个副精馏塔，使塔增高，塔板增加，增大了换热空间，提高了氮气的产量。空分精馏塔是利用液体的沸点不同而进行分离的装置，由于精馏塔的换热效果与理论塔板数有关，增加塔高能有效的增加理论塔板数，使气、液更好地分离，从而提高了氮气的产量。它可以仅对现有设备进行改造，而且对空分精馏系统之前的装置不会产生影响，所以制造或改造成本较低，实施更为方便。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中符号说明：1、空气过滤器；2、压缩系统；3、纯化系统；4、膨胀系统；5、精馏塔；5-1、上塔；5-2、下塔；5-3、冷凝蒸发器；5-4、副精馏塔；6、第一换热器；7、第二换热器。

具体实施方式

下面用最佳的实施例对本实用新型做详细的说明。

如图1所示，一种低能耗空分氮气供应装置，包括由管路依次连接的空气过滤器1、压缩系统2、纯化系统3、膨胀系统4和精馏塔5；空气过滤器1连接气源，压缩系统2连接第一换热器6；膨胀系统4连接第二换热器7；所述精馏塔5自下而上依次为冷凝蒸发器5-3、下塔5-2、上塔5-1，在上塔5-1顶部有副精馏塔5-4。

所述空气过滤器1为自洁式空气过滤器。

副精馏塔5-4的高度为6～10米。

本实用新型工作原理：空气由气源经管道进入空气过滤器，除去其中的油污和灰尘等杂质，然后进压缩机压缩到一定的压力，气体在压缩的过程中温度升高，与空分循环水换热降温，冷却的空气其中的水分含量进一步降低，然后进入分子筛纯化器中进一步除去水分、二氧化碳、烃类等杂质，进入膨胀机膨胀，膨胀机为纯化后的气体提供冷量，膨胀后的低温气体与空分塔的反流气体换热，温度进一步降低，然后进入空分精馏塔与低温液体换热分离。由于加设了一个副精馏塔，换热空间增大，也提高了分离效果。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。