[发明专利]一种制氮智能启停瞬间供气工艺

说明书

本发明揭示了一种制氮智能启停瞬间供气工艺，包括如下步骤：1）压缩空气经气动阀SV3、SV5后进入第一吸附塔，分离出的氮气经气动阀SV8、SV10送入氮气罐，缓冲一段时间开启气动阀SV11，经一段时间工作后进入下一个工作时序；2）工作完成后开启气动阀SV8、SV9，继续开启气动阀SV4、SV6并保持一段时间均压，然后关闭气动阀进入下一个工作时序；3）压缩空气经气动阀SV4、SV5后进入第二吸附塔，分离出的氮气经气动阀SV9、SV10送入氮气罐，缓冲一段时间开启气动阀SV11，经一段时间工作后进入下一个工作时序；4）第二吸附塔工作完成后开启气动阀SV8、SV9，继续开启气动阀SV3、SV7并保持一段时间均压，然后关闭气动阀进入下一个时序。本发明方便快捷，节约时间，节约能耗。

技术领域

本发明涉及一种制氮智能启停瞬间供气工艺。

背景技术

氮气在工业制造、化工冶炼、绿色食品中广泛应用，氮气的来源有膜分离制氮、空气深冷制氮、PSA变压吸附制氮等，目前市场上运行的中小型制氮设备，多数采用变压吸附分离制氮工艺，优点是投资少运行简单稳定，缺点是每次启动到产出氮气，气体纯度达到要求，一般需要20-30分钟的启动时间，如果工艺不合理启动时间则更长，直到制氮机产出合格的氮气，才可以将氮气输送到生产车间进行生产应用，浪费时间和电耗。

制氮原理依据空气中的氧气和氮气在碳分子筛表面扩散速率的差异，气体中的氧和氮在分子筛微孔中有不同的扩散速度，有不同的吸附力，在平衡条件下，分子筛对氧和氮的吸附量相当接近，但氧通过分子筛微孔的缝隙的扩散速度要比氮快得多，我们利用分子筛对氧的吸附速度大于对氮的吸附速度这一吸附动力学性质，在远离平衡条件的时间里，使氮气富集而达到制取氮气。

如附图1所示，原传统流程一般是两个吸附塔（塔2和塔3），此工艺是把空气罐中的压缩空气送入第一吸附塔、3进行变压吸附制氮，产生的氮气收集在储气罐4中。

设备启动过程中氮气罐4中的是不合格的氮气，设备启动后需要经过20-30分钟的冲洗置换去除氮气罐中的不合格氮气，然后设备产出合格的氮气，使用效果欠佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作方便快捷，启动后便产出合格的氮气，节约时间，节约能耗的制氮智能启停瞬间供气工艺。

本发明的技术方案是，一种制氮智能启停瞬间供气工艺，包括如下步骤：

1）前级供给的纯净的压缩空气经空气罐，经气动阀SV3、SV5后进入第一吸附塔，在第一吸附塔内吸附分离出的氮气，经气动阀SV8、SV10输送到截止阀V2送入氮气罐，缓冲一段时间开启气动阀SV11，经一段时间工作后进入下一个工作时序；

2）第一吸附塔工作完成后开启气动阀SV8、SV9，继续开启气动阀SV4、SV6并保持一段时间均压，然后关闭气动阀进入下一个工作时序；

3）前级供给的纯净的压缩空气经空气罐，经气动阀SV4、SV5后进入第二吸附塔，在第二吸附塔内吸附分离出的氮气，经气动阀SV9、SV10输送到截止阀V2送入氮气罐，缓冲一段时间开启气动阀SV11，经一段时间工作后进入下一个工作时序；

4）第二吸附塔工作完成后开启气动阀SV8、SV9，继续开启气动阀SV3、SV7并保持一段时间均压，然后关闭气动阀进入下一个时序，由第一吸附塔再次循环吸附工作，这样不断的产出氮气输送到氮气罐，这样每个周期循环源源不断的产出合格的氮气，供给后级生产车间用气。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一吸附塔和第二吸附塔刚开始升压吸附时，输出氮气纯度在99-99.9%左右，持续在4-8秒，这个时间只开启截止阀V2，让气压上升0.3-0.5MPa后，再启动气动阀SV11，这样产气纯度在99.995%左右，持续时间30-50秒。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤1）中缓冲3-8秒开启气动阀SV11，经35-45秒工作后进入下一个工作时序。