[实用新型]高低温双膨胀节能型制氮装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及制氮技术，尤其涉及了一种高低温双膨胀节能型制氮装置。

背景技术

目前氮气产品需求量越来越大，特别是小型制氮装置的能耗很难降低，如何降低制氮装置能耗至关重要。氮气产品要求压力越高，压力污氮的量就越大，目前的一般做法是压力富氧空气部分膨胀，其余压力富氧空气节流，膨胀机的输出功增压原料空气或采用风机制动放空；富氧液空不过冷，或是采用冷凝蒸发器出来的富氧空气过冷。而采用常规的流程制氮装置的能耗较高，特别是在小型制氮装置不产液氮的情况下，制氮装置的流程已经成型，制氮装置的单耗更难降低。

发明内容

本实用新型针对现有技术中能耗高的缺点，提供了一种高低温双膨胀节能型制氮装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

高低温双膨胀节能型制氮装置，包括预冷换热器和与预冷换热器连接的冷箱，冷箱包括主换热器、精馏塔、冷凝蒸发器、过冷器、高温增压透平膨胀机，主换热器均与精馏塔、冷凝蒸发器、过冷器、高温增压透平膨胀机、低温膨胀机连接，精馏塔均与冷凝蒸发器、过冷器连接，冷凝蒸发器与过冷器连接。

作为优选，主换热器包括第一管路、第二管路、第三管路、第四管路，过冷器包括第五管路、第六管路、第七管路，精馏塔设有入口、气体输出口和液体输出口，冷凝蒸发器设有入口、气体输出口和液体输出口。

作为优选，高温增压透平膨胀机包括第一增压端和第一膨胀端，第一增压端与第一膨胀端通过第一轴连接，第一增压端包括进口端，第一增压端的进口端与第一管路的出口连接，第一管路的入口与精馏塔的气体输出口连接。

作为优选，第一膨胀端包括进口端和出口端，第一膨胀端的进口端与第四管路的出口连接，第一膨胀端的出口端通过管道与第八管路的入口连接，第一膨胀端的出口端通过管道与第三管路的入口连接。

作为优选，第四管路的入口与第六管路的出口连接，第六管路的入口与冷凝蒸发器的气相输出口连接。

作为优选，冷箱还包括低温膨胀机，低温膨胀机均与过冷器、主换热器连接；低温膨胀机包括第二增压端和第二膨胀端，第二增压端与第二膨胀端通过第二轴连接，第二膨胀端包括进口端和出口端，第二膨胀端的进口端通过管道与第四管路的出口连接，第二膨胀端的出口端通过管路与第五管路的入口连接。

作为优选，第二管路的出口通过管路与精馏塔的入口连接；第七管路的入口通过管道与精馏塔的液相输出口连接，第七管路的出口通过管道与冷凝蒸发器的入口连接，精馏塔的气相输出口通过管道与冷凝蒸发器的入口连接，冷凝蒸发器的液相输出口通过管道与精馏塔的塔顶连接。

作为优选，第五管路的出口通过管道与第三管路的入口连接。

作为优选，还包括过滤器、与过滤器连接的空压机和与预冷换热器连接的纯化装置，预冷换热器与空压机连接，预冷换热器通过纯化装置与冷箱连接。

本实用新型的制氮流程，提高进入精馏塔的空气的温度，空气处于过热状态再进入精馏塔，有利于精馏塔的精馏，提高氮气提取率；高温增压透平膨胀机由于进气温度高，输出功较大，利用输出功增压产品氮气，降低了空压机和精馏塔的操作压力，从而空压机的能耗得以降低、精馏塔的分离效果得到提高、氮气提取率得以提高的目的。

附图说明

图1是本实用新型的流程图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中1—过滤器、2—空压机、3—预冷换热器、4—纯化装置、5—冷箱、6—主换热器、7—精馏塔、8—冷凝蒸发器、9—过冷器、10—高温增压透平膨胀机、11—第一管路、12—第二管路、13—第三管路、14—第四管路、15—第五管路、16—第六管路、17—第七管路、18—第八管路、19—第九管路、20—低温膨胀机、21—第一增压端、22—第二增压端、23—第一膨胀端、24—第二膨胀端、25—第一轴、26—第二轴。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

高低温双膨胀节能型制氮装置，如图1所示，图中箭头表示流股的流向，包括过滤器1、与过滤器1通过管道连接的空压机2、与空压机2通过管道连接的预冷换热器3、与预冷换热器3通过管道连接的纯化装置4、与纯化装置4通过管道连接的冷箱5，冷箱5包括主换热器6、精馏塔7、冷凝蒸发器8、过冷器9、高温增压透平膨胀机10、低温膨胀机20。