[实用新型]一种低能耗双塔纯氮制取装置

说明书

本实用新型公开了一种低能耗双塔纯氮制取装置，包括过滤器、透平空气压缩机、空气预冷机组、交替使用的分子筛吸附器、电加热器、增压后冷却器、主换热器、膨胀机、精馏塔I、精馏塔II、冷凝蒸发器I、冷凝蒸发器II、过冷器、液氮泵、冷箱。本实用新型采用空气膨胀进精馏塔II，低压液氮经液氮泵增压后回流精馏塔I流程形式，装置提取率高，能耗低。本实用新型可以制取两种压力等级的氮气产品，同时可制取液氮副产品。

技术领域

本实用新型涉及空气分离技术领域，具体涉及一种低能耗双塔纯氮制取装置。

背景技术

随着化工、电子、新材料、瓷钢业、玻璃等行业技术发展和革新，对氮气需求量急速增加，同时对氮气纯度也提出了更高的要求。

目前市场上的常用的纯氮设备分为两种：单塔制氮和双塔制氮，单塔制氮流畅可制取一定压力的产品氮气直接供用户使用，该种流程形式虽然结构简单，但装置提取率较低，产品单耗高，不适合大规模用氮气量的需求；双塔制氮可以制取常压氮气或压力为0.1-0.2MpaG的低压氮气，装置提取率高，能耗较单塔制氮低，但是由于产品压力较低，产品氮气需要经氮气压缩机压缩后才能满足用户对氮气压力的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种低能耗双塔纯氮制取装置，以解决现有技术的不足。

本实用新型采用以下技术方案：

一种低能耗双塔纯氮制取装置，包括过滤器、透平空气压缩机、空气预冷机组、交替使用的分子筛吸附器、电加热器、增压后冷却器、主换热器、膨胀机、精馏塔I、精馏塔II、冷凝蒸发器I、冷凝蒸发器II、过冷器、液氮泵、冷箱，

过滤器、透平空气压缩机、空气预冷机组、交替使用的分子筛吸附器、电加热器、增压后冷却器、膨胀机的增压端设于冷箱外，主换热器、膨胀机、精馏塔I、精馏塔II、冷凝蒸发器I、冷凝蒸发器II、过冷器、液氮泵设置于冷箱内，精馏塔II设于精馏塔I之上，冷凝蒸发器I设于精馏塔I和精馏塔II之间，冷凝蒸发器II设于精馏塔II之上；

过滤器、透平空气压缩机、空气预冷机组、交替使用的分子筛吸附器依次连接，交替使用的分子筛吸附器分别和主换热器、膨胀机的增压端连接，主换热器和精馏塔I底部的原料空气进口连接；膨胀机的增压端和增压后冷却器连接，增压后冷却器和主换热器连接，主换热器的原料空气部分复热出口和膨胀机连接，膨胀机再和精馏塔II底部的原料空气进口连接；

精馏塔I顶部的高压氮气出口分别和主换热器、冷凝蒸发器I连接，主换热器连接外部管道以提供高压氮气产品，冷凝蒸发器I的液氮出口分别和精馏塔I顶部、过冷器、冷箱外液氮存储罐连接，过冷器和精馏塔II顶部连接，其中，冷凝蒸发器I的液氮出口和精馏塔I顶部的连接管路上设有角式冷阀，过冷器和精馏塔II顶部的连接管路上设有节流阀；

精馏塔I底部的液空出口和过冷器连接，过冷器再和精馏塔II中部连接，其中，过冷器和精馏塔II中部连接的管路上设节流阀；

精馏塔II顶部的低压氮气出口分别和主换热器、冷凝蒸发器II连接，主换热器连接外部管道以提供低压氮气产品；

精馏塔II底部的富氧液空出口和冷凝蒸发器II连接，其连接管路上设有节流阀；

冷凝蒸发器II的低压液氮出口分别和精馏塔II顶部、液氮泵连接，液氮泵和精馏塔I顶部连接，液氮泵和精馏塔I顶部的连接管路上设有角式冷阀；冷凝蒸发器II的污氮气出口和过冷器连接，过冷器和主换热器连接，主换热器分别和电加热器、外部放空管道连接，电加热器和交替使用的分子筛吸附器连接。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型采用空气膨胀进精馏塔II，低压液氮经液氮泵增压后回流精馏塔I流程形式，装置提取率高，能耗低。

2、本实用新型可以制取两种压力等级的氮气产品，同时可制取液氮副产品。