[实用新型]氮氢氨混合气提纯装置

说明书

一种氮氢氨混合气提纯装置，包括过滤系统、脱氧塔、分子筛吸附塔、氨分离系统和氮氢分离系统和PSA分子筛，过滤系统连接连接脱氧塔底部，脱氧塔顶部出气口连接分子筛吸附塔底部，分子筛吸附塔顶部出气口连接氨分离系统，氨分离系统将原料气脱氨后连接氮氢分离系统，氮氢分离系统将氮氢分离后连接PSA分子筛，通过PSA分子筛将粗氢提纯；本实用新型提供了一种氮氢氨混合气提纯装置，能够有效将三种成分进行分离提纯，实现了工业废气的回收利用，且避免了工业废气直接排放造成的污染。

技术领域

本实用新型属于气体分离系统技术领域，特指一种氮氢氨混合气提纯装置。

背景技术

现有的工业废气中存在较多的氨、氢、氮等组分，还存在较多的钾、镓等微小颗粒杂质以及有害颗粒(如附图3所示)，如果将这些废气直接排放中大气中，则容易造成污染，且废气中氨、氢和氮都能提取利用，直接排放也造成了浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种氮氢氨混合气提纯装置，能够有效将三种成分进行分离提纯，实现了工业废气的回收利用，且避免了工业废气直接排放造成的污染。

本实用新型的目的是这样实现的：一种氮氢氨混合气提纯装置，包括过滤系统、脱氧塔、分子筛吸附塔、氨分离系统和氮氢分离系统和PSA分子筛，过滤系统连接连接脱氧塔底部，脱氧塔顶部出气口连接分子筛吸附塔底部，分子筛吸附塔顶部出气口连接氨分离系统，氨分离系统将原料气脱氨后连接氮氢分离系统，氮氢分离系统将氮氢分离后连接PSA分子筛，通过PSA分子筛将粗氢提纯；

所述氨分离系统包括换热器E1、换热器E2、换热器E3、气液分离罐、氨吸附塔，分子筛吸附塔出气端连接换热器E1，换热器E1连接气液分离罐中部，气液分离罐底部储存液氨，顶部为原料气出气口并连接两套并联的换热器E2/E3，连接这两套换热器E2/E3的管路上设有阀门，用于切换使用；换热器E2/E3出气管路汇合后连接用于储存冷凝后液氨的储罐，储罐的出气端管路重新连回换热器E1用于对原料气复热，出气端管路经过换热器E1复热后连接氨吸附塔；

所述氮氢分离系统包括换热器E4、精馏塔、换热器E5，氨吸附塔顶部的出气管路经过换热器E4换热后进入精馏塔底部的蒸发器K3作为热源，从蒸发器K3出来的管路依次经过换热器E4、换热器E5后进入精馏塔中部；精馏塔底部设有抽取液氮的节流管道，节流管道连接至精馏塔顶部的冷凝器K2以使得精馏塔内产生回流，实现氮氢分离；精馏塔的出气管道经过换热器E4复热后连接PSA分子筛。

进一步的，所述氨吸附塔并联设置两套。

进一步的，所述分子筛吸附塔并联设置两套。

进一步的，所述连接换热E2和换热器E3的进气管路上分别设有用于储存液氨的储罐。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

本氮氢氨混合气提纯装置是以氮氢氨混合气为原料，采用低温分离工艺制取粗氢气、高纯氮、液氨。粗氢经PSA分离杂质后得到高纯产品氢气。

其基本原理包括如下步骤：

1、原料去杂质

原料气经过过滤系统过滤，将微量钾、镓等微小颗粒杂质去除。

2、原料脱氧

去杂质后原料气在一定温度、压力下，原料气通过催化剂催化氧化，将氧脱除，生成部分水。

3、分子筛吸附

出脱氧塔原料气分子筛吸附塔进杂质吸附，将原料气中的水份、CO2、甲烷脱去。

4、氨分离

出分子筛吸附塔原料气通过换热器E1换热，原料气出换热器-75℃，大部分氨液化成液氨，作为产品液氨，在气液分离罐底部贮存；