[发明专利]一种适用于电子气工厂的制氮机

说明书

本发明涉及电子气的技术领域，更具体地，涉及一种适用于电子气工厂的制氮机，包括空气过滤及压缩系统、空气预冷系统、空气纯化系统、换热器系统、氧氮精馏系统及后备系统：空气先进入空气过滤器去除杂质，后送往空气压缩机压缩，空气自下而上流出空气冷却塔进入空气纯化系统，纯化后的空气经换热器冷却到液化温度后进入第一塔参与精馏，精馏得到的氮气作为氮气产品送用户，少量液氮送入后备系统，精馏得到的富氧液空可回流至空气纯化系统和空气预冷系统。本发明具有宽泛的负荷调节范围，可节约能耗；氧氮精馏系统采用双塔设计，可提高氮气提取率；吸附器内设置多层填料层，可满足产品气高标准要求；关键设备一用一备，可避免设备宕机对制氮供气的影响。

技术领域

本发明涉及电子气的技术领域，更具体地，涉及一种适用于电子气工厂的制氮机。

背景技术

目前，随着电子气行业对氮气的性能要求越来越严苛，包括氮气供应连续性、氮气供应可靠性及氮气产品杂质含量等要求。现有的制氮机往往很难全方位满足电子气供气要求，具体而言：(1)现有制氮机在有设备宕机时，制氮机的运行都会受到不良影响，氮气供应连续性和可靠性难以保证；(2)现有制氮机无法去除氮气产品中的CO杂质，CO杂质的去除需要后续增加纯化器，设备复杂且难以保证氮气产品的纯度；(3)电子气客户用气往往具有独有的爬坡特性，用气量随机台和产线逐步增加而增加，且每一个用气量具有阶段性特征，爬坡持续时间往往需要1～2年，甚至更长，现有制氮机的负荷调节范围窄，导致大量能耗浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种适用于电子气工厂的制氮机，可保证氮气供应的连续性及可靠性，且无需增设纯化器即可保证氮气产品纯度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种适用于电子气工厂的制氮机，包括空气过滤及压缩系统、空气预冷系统、空气纯化系统、换热器系统、氧氮精馏系统及后备系统：

所述空气过滤及压缩系统包括空气过滤器及空气压缩机，所述空气过滤器设有空气入口，所述空气过滤器与空气压缩机连接，所述空气压缩机的出口端与空气预冷系统的入口端连接，所述空气过滤器及空气压缩机均为至少两组；

所述空气预冷系统包括空气冷却塔、水冷塔、至少两台冷却水泵、至少两台冷冻水泵、及冷水机组，所述空气冷却塔设有与冷却水泵连接的冷却水进口以及与冷却机组连接的冷冻水进口，所述冷冻水进口位于冷却水进口上方，所述冷却水泵与空气冷却塔连接，所述水冷塔、冷冻水泵、冷水机组及冷冻水进口顺次连通，所述空气冷却塔顶部设有与空气纯化系统连接的出气口，所述入口端设于空气冷却塔的下部；

所述空气纯化系统包括与所述出气口连通的吸附器，所述吸附器内设有用于吸附杂质气体的填料层，所述吸附器的出口端与换热器系统连通；

所述换热器系统包括换热器及过冷器，吸附器出口端的纯化空气经换热器冷却到液化为温度后的液化空气进入氧氮精馏系统；

所述氧氮精馏系统包括自下而上设置的第一塔、第一冷凝蒸发器、第二塔及第二冷凝蒸发器，所述液化空气进入第一塔精馏在第一塔顶部得到纯氮气、在第一塔底部得到富氧液空，所述过冷器的一端与第一塔底部连通，过冷器的另一端与第一冷凝蒸发器、第二冷凝蒸发器连通，所述第一塔的顶部与换热器、第一冷凝蒸发器连通，所述第一冷凝蒸发器与后备系统连接；

所述后备系统包括顺次连接的自动调压切换系统、汽化器、真空压力储槽及液氮储槽。