[实用新型]气体碳载纯化设备

说明书

本实用新型提供一种气体碳载纯化设备，包括换热器、燃烧塔、干燥塔以及冷却器。含有预定量氧气的混合气体从换热器的第一入口进入换热器内进行预热。燃烧塔和换热器的第一出口连通，混合气体从换热器进入燃烧塔内发生反应产生二氧化碳。反应后的混合气体的其中一部分从换热器的第二入口重新返回至换热器内对通入的混合气体进行预热。反应后的混合气体的另外一部分进入干燥塔内以再生纯化干燥塔内的干燥剂后排出，这样可以省去干燥塔内的加热器，避免热能浪费，节约能耗，降低生产成本。冷却器与换热器的第二出口和干燥塔均连通，换热器内用于预热的混合气体被降温后先进入冷却器冷却，然后进入干燥塔内被干燥纯化后排出。

技术领域

本实用新型涉及气体碳载纯化设备，尤其涉及一种可以节约能源和耗气量的氮气碳载纯化设备。

背景技术

气体碳载纯化设备的燃烧塔内装有碳载催化剂和加热器。工作时，含有预定量氧气的混合气体(氧气纯度一般小于3％)通过入口首先通入碳载纯化设备的板式换热器中进行预热，预热后混合气体进入燃烧塔，通过内置的加热器加热，燃烧塔内温度升到350℃，混合气体中的氧气和碳载催化剂中的碳发生反应并产生二氧化碳，从而除去混合气体中的氧气。反应之后，从燃烧塔出来的混合气体进入板式换热器，在板式换热器内，混合气体和入口的空气进行热交换，从而降低出口处的混合气体温度；降温之后的混合气体接着进入水冷却器并被冷却至常温。从水冷却器中出来之后的混合气体最终进入纯化干燥塔并被除去二氧化碳和水，从而到高纯气体。

但是上述的工艺过程存在以下弊端：第一，燃烧塔内的碳载催化剂反应消耗完了以后，燃烧塔内热的空气直接释放掉造成气体和热量的浪费。第二，从燃烧塔内出来的反应之后的混合气体通过板式换热器和水冷却器进行降温，这相当于反应之后的混合气体的热量被浪费了。所以，现有的碳载纯化设备一般能耗较高，耗气量很大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气体碳载纯化设备，解决现有的气体碳载纯化设备能耗高、耗气量大的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种气体碳载纯化设备，所述气体碳载纯化设备包括换热器、燃烧塔、干燥塔以及冷却器。换热器具有第一入口、第一出口、第二入口以及第二出口，含有预定量氧气的混合气体从换热器的第一入口进入换热器内进行预热。燃烧塔和换热器的第一出口连通，经过预热后的混合气体从换热器的第一出口进入燃烧塔内。混合气体中的氧气和燃烧塔内的碳载催化剂发生反应产生二氧化碳。燃烧塔和换热器的第二入口连通，反应后的混合气体的其中一部分从换热器的第二入口重新返回至换热器内对通入的混合气体进行预热。干燥塔和燃烧塔连通，反应后的混合气体的另外一部分进入干燥塔内以再生纯化干燥塔内的干燥剂后排出。冷却器与换热器的第二出口和干燥塔均连通，从第二入口流入换热器内用于预热的混合气体被降温后进入冷却器冷却，经冷却器冷却后的混合气体进入干燥塔内被干燥纯化后排出。

根据本实用新型一实施例，燃烧塔的数量大于或等于两个，所有的所述燃烧塔轮流切换工作，经预热后的混合气体依次轮流进入燃烧塔内。

根据本实用新型一实施例，其中任意一个燃烧塔的出口和另一个燃烧塔的入口连通，在两个燃烧塔切换工作时，其中一个反应结束的燃烧塔内部的高温混合气体释放到另一个待反应工作的燃烧塔内部。

根据本实用新型一实施例，干燥塔的数量大于或等于两个，在燃烧塔内反应完成后的混合气体依次轮流进入干燥塔内以再生纯化干燥剂。

根据本实用新型一实施例，所述气体碳载纯化设备包括粉尘过滤器，粉尘过滤器和干燥塔连通，混合气体在干燥塔内干燥纯化后进入粉尘过滤器以去除粉尘。

根据本实用新型一实施例，所述气体碳载纯化设备包括气体纯度分析仪和两条排放管路，两条排放管路均和粉尘过滤器连通，经过粉尘过滤器过滤后的部分气体进入气体纯度分析仪进行纯度分析，经过纯度分析合格的气体通过其中一条排放管路排出，经过纯度分析不合格的气体通过另外一条排放管路排出。