[实用新型]液氮制备系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及氮制备领域，尤其涉及一种液氮制备系统。

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，运行成本较高的缺点；膜空分法适宜于氮气纯度小于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；而分子筛空分法具有工艺流程简单、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。例如CN202337689U公开了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，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。然而现有技术中的制氮装置，工艺流程不完善，导致制备的产品纯度不高，同时效率较低，氮发生器中的杂质没有在后续程序中进行清除，以及未能直接生成液氮进行存储。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术中的缺陷，优化生产工艺，提供一种产品纯度高、杂质少，提高了生产效率，降低了生产成本的液氮制备系统。

为解决上述问题，本实用新型的一种液氮制备系统，包括依次通过管路相连设置的空气压缩机、除油器、干燥机、粉尘过滤器、空气缓冲罐、制氮机、粉尘精滤机、氮气缓冲罐、制冷机以及液氮存储装置。

所述干燥机为无热再生吸附式干燥机。

所述粉尘过滤器以及空气缓冲罐之间还设置有活性炭吸附器。

本实用新型的液氮制备系统，根据变压吸附原理，采用高品质的碳分子筛作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氮气。经过净化干燥的压缩空气，在分子筛氮发生器中进行加压吸附，减压脱附。由于动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮，氮在气相中被富集起来，形成成品氮气；然后减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气以及其它杂质气体，实现再生。系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氮，另一塔解吸再生，通过PLC程序自动控制，使两塔交替循环工作。成品氮气再经过制冷机产出液氮。该系统具有工艺流程简单、常温生产、自动化程度高、开停机方便、易损件少、便于维护、生产成本低等特点。

附图说明

图1为本实用新型液氮制备系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型技术方案，下面结合实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型的一种液氮制备系统，包括依次通过管路相连设置的空气压缩机1、除油器2、干燥机3、粉尘过滤器4、空气缓冲罐6、制氮机7、粉尘精滤机8、氮气缓冲罐9、制冷机10以及液氮存储装置11。

所述干燥机3优选为无热再生吸附式干燥机。

所述粉尘过滤器4以及空气缓冲罐6之间还设置有活性炭吸附器5。

本实用新型的液氮制备系统，根据变压吸附原理，采用高品质的碳分子筛作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氮气。经过净化干燥的压缩空气，在分子筛氮发生器中进行加压吸附，减压脱附。由于动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮，氮在气相中被富集起来，形成成品氮气；然后减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气以及其它杂质气体，实现再生。系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氮，另一塔解吸再生，通过PLC程序自动控制，使两塔交替循环工作。成品氮气再经过制冷机产出液氮。该系统具有工艺流程简单、常温生产、自动化程度高、开停机方便、易损件少、便于维护、生产成本低等特点。