[发明专利]一种高纯度氮气制备设备及制备方法

权利要求书

1.一种高纯度氮气制备设备，包括机体(1)，其特征在于：还包括依次设置在机体(1)上用于过滤气体的过滤装置(2)、用于压缩气体的空气压缩装置(3)、用于处理压缩空气的空气处理装置(4)和用于氧和氮分离的膜分离装置(5)。

2.根据权利要求1所述的一种高纯度氮气制备设备，其特征在于：所述过滤装置(2)包括过滤箱(21)、设置在过滤箱(21)上的进气扇(22)和设置在过滤箱(21)内的过滤件(23)，所述过滤箱(21)上开设有用于气体进入的进气口(211)，所述过滤箱(21)上设有与进气口(211)连通的进气斗(212)，所述进气扇(22)位于进气口(211)。

3.根据权利要求2所述的一种高纯度氮气制备设备，其特征在于：所述过滤件(23)包括若干设置在过滤箱(21)内的安装框(231)和设置在安装框(231)内的过滤网(232)，若干所述安装框(231)的内径沿气体流通方向逐渐缩小。

4.根据权利要求1所述的一种高纯度氮气制备设备，其特征在于：所述空气压缩装置(3)包括空气压缩件(31)和用于存储气体的储气罐(32)，所述空气压缩件(31)上设有用于与储气罐(32)连通的连接管一(6)。

5.根据权利要求1所述的一种高纯度氮气制备设备，其特征在于：所述过滤箱(21)上设有与空气压缩件(31)连通的连接管二(7)，所述过滤箱(21)上设有位于连接管二(7)的进气口(211)处的送气扇(213)。

6.根据权利要求1所述的一种高纯度氮气制备设备，其特征在于：所述空气处理装置(4)包括与储气罐(32)连通的通气管(41)、设置在通气管(41)上且用于分离气和水的分离器(42)、用于干燥气体的干燥件(43)和空气处理组件(44)，所述分离器(42)上设有用于与干燥件(43)连通的管道一(8)，所述干燥件(43)上还设有用于空气流出的管道二(9)，所述通气管(41)上设有位于储气罐(32)与分离器(42)之间的调节阀(10)。

7.根据权利要求5所述的一种高纯度氮气制备设备，其特征在于：所述空气处理组件(44)包括沿气体流通方向依次设置在管道二(9)上的大颗粒过滤器(441)、油雾过滤器(442)和活性炭过滤器(443)，所述管道二(9)的出气端设有用于存储气体的存气罐(11)，所述管道二(9)上设有位于活性炭过滤器(443)和存气罐(11)之间的控制阀(12)。

8.根据权利要求1所述的一种高纯度氮气制备设备，其特征在于：所述膜分离装置(5)包括若干钢管(51)和设置在钢管(51)内的中空纤维膜组件(52)，所述存气罐(11)上设有用于气体流出的流通管(13)，所述钢管(51)的一端设有用于与流通管(13)连通的进气管(14)，所述钢管(51)的另一端设有出气管(15)，所述钢管(51)上还设有排气管(17)。

9.根据权利要求1所述的一种高纯度氮气制备设备，其特征在于：所述机体(1)上设有用于存储氮气的氮气缓冲罐(16)，所述氮气缓冲罐(16)与出气管(15)连通。

10.一种高纯度氮气的制备方法，根据权利要求1—9所述的任意一种高纯度氮气制备设备，其特征在于：该方法的实施过程如下，

Step1、将气体导入过滤装置(2)内进行过滤，将气体内的杂物先进行初步过滤；

Step2、将初步过滤好的气体传送到空气压缩装置(3)内进行压缩，为膜分离装置(5)提供足够的空气；

Step3、将压缩的空气送入空气处理装置(4)，利用空气处理装置(4)将气体内的水分、油、颗粒物等去除；

Step4、将精过滤后的压缩空气送入膜分离装置(5)，通过膜分离装置(5)分解成氮气和富氧，将达标的氮气存储在氮气缓冲罐(16)内。