[发明专利]一种基于变压吸附分离技术的氮气制备装置

说明书

本发明公开了一种基于变压吸附分离技术的氮气制备装置，涉及压力容器设备领域，针对现有的变压吸附分离制氮设备存在单组生产规模小、使用维护成本高的问题，现提出如下方案，其包括混凝土基座，所述混凝土基座的顶端呈水平状，且所述混凝土基座的顶端套接有密封罐，所述密封罐呈竖直状，且所述密封罐的顶端沿其轴向开设有圆槽，所述圆槽内匹配安装有碳分子筛，且所述密封罐的顶端开口密封连接有盖板，所述混凝土基座的顶端匹配安装有空压机组，且所述空压机组的输出口密封连接有高压管。本发明结构新颖，且该装置有效的解决了现有的变压吸附分离制氮设备存在单组生产规模小、使用维护成本高的问题。

技术领域

本发明涉及氮气制备装置领域，尤其涉及一种基于变压吸附分离技术的氮气制备装置。

背景技术

变压吸附分离技术制氮气是目前使用较为普遍的制氮工艺，变压吸附分离制氮技术能耗相对冷冻制氮能耗较高，但是制氮效率好、设备占地面积较小且投入较低，其制氮的基本原理是利用高压下的碳分子筛将空气中的氧气吸附阻留，而氮气不收影响继续流通，一般的变压吸附分离制氮设备主体为两组吸附罐组成，当其中一组进行高压制氮时，另一组进行常压释放，将吸附的氧气释放出去为交替运行做好准备。

现有的制氮罐因需要在高压下运行，导致其罐体体积受到限制，且罐体对材料强度和加工工艺也着有极高的要求，这限制了变压吸附分离制氮设备的生产规模，并且使得该设备的制造和使用维护成本居高不下，因此为了解决上述问题，我们提出一种基于变压吸附分离技术的氮气制备装置。

发明内容

本发明提出的一种基于变压吸附分离技术的氮气制备装置，解决了现有的变压吸附分离制氮设备存在单组生产规模小、使用维护成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于变压吸附分离技术的氮气制备装置，包括混凝土基座，所述混凝土基座的顶端端面水平，且所述混凝土基座的顶端内设密封罐，所述密封罐呈竖直状，且所述密封罐的顶端沿其轴向开设有圆槽，所述圆槽内匹配安装有碳分子筛，且所述密封罐的顶端开口密封连接有盖板，所述混凝土基座的顶端匹配安装有空压机组，且所述空压机组的输出口密封连接有高压管，所述高压管从混凝土基座右顶面下入，内设于混凝土基座内，与密封罐的底端呈密封连接，且所述高压管延伸至圆槽内，位于所述高压管与碳分子筛的底端之间匹配安装有减速板，且所述减速板与密封罐呈固定连接，所述盖板的顶端匹配安装有闪蒸罐和出气管，且所述出气管贯穿于闪蒸罐的侧壁并与闪蒸罐呈密封连接，所述闪蒸罐的一侧密封连接有干燥机。

优选的，所述碳分子筛的顶端开设有圆孔，且所述圆孔沿竖直向下贯穿于碳分子筛，所述圆孔关于碳分子筛呈对称分布。

优选的，所述圆孔内均滑动套接有连杆，且所述连杆均贯穿于碳分子筛，所述连杆的顶端均铰接有吊环，且所述连杆的底端均螺纹连接有螺母，所述连杆的底端均套接有圆板，且所述圆板位于螺母和碳分子筛之间。

优选的，所述盖板的外周壁延伸至混凝土基座的顶端，且所述盖板与混凝土基座之间匹配安装有膨胀螺栓，所述膨胀螺栓关于盖板呈环形阵列分布。

优选的，所述减速板的顶端和圆周侧壁均开设有气孔，且所述气孔均贯穿于减速板，所述气孔关于减速板呈均匀分布。

优选的，所述出气管位于盖板和闪蒸罐之间匹配串接有调压阀，且所述闪蒸罐的底端匹配安装有排水阀。

本发明的有益效果为：

1、该装置通过利用低成本的混凝土代替金属承压，使得密封罐的壁厚无需做厚，节约了大量的金属材料，也使得密封罐的制造技术和成本大幅降低。

2、该装置通过在高压管的出口设置减速板，避免高压管吹出的气流直接作用在碳分子筛上，以达到保护碳分子筛并使得压缩气流分散均匀的目的。