[发明专利]双塔双冷凝返流膨胀制氮机及其制氮方法

摘要

本发明公开了一种双塔双冷凝返流膨胀制氮机，包括通过管路互相连接的进气预处理装置和制氮装置，进气预处理装置包括空气过滤器、空气压缩机、预冷机组以及纯化器；制氮装置包括用于热交换的主换热器、用于冷却的过冷器、精馏塔、主冷凝蒸发器、辅冷凝蒸发器及膨胀机，精馏塔包括下塔、上塔，下塔设有空气入口,该空气入口通过管路并经过主换热器与纯化器连通。本发明还提供了一种双塔双冷凝返流膨胀制氮机的制氮方法，采用富氧液空在主冷凝蒸发器及辅冷凝蒸发器中逐级蒸发，实现在获得相等压力的高纯气氮产品下，与常规双塔单冷凝返流膨胀高纯制氮机相比，能够降低空气压缩机排压、降低电耗，同时能够降低加工空气量，从而降低综合能耗。

主权项

一种双塔双冷凝返流膨胀制氮机，其特征在于，包括通过管路互相连接的进气预处理装置和制氮装置，其中：所述进气预处理装置包括依次通过管路连通的除去灰尘及机械杂质的空气过滤器、将外部空气进行压缩的空气压缩机、对空气压缩机输出的空气进行冷却的预冷机组以及净化预冷机组输出空气的纯化器；所述制氮装置包括用于热交换的主换热器、过冷器、精馏塔、主冷凝蒸发器、与主冷凝蒸发器通过管路连通的辅冷凝蒸发器及膨胀机，其中：所述精馏塔包括相互连通的下塔、上塔，主冷凝蒸发器设于下塔和上塔之间并与上塔连通；所述下塔设有供空气进入的空气入口,该空气入口通过管路并经过主换热器与纯化器连通；所述下塔、上塔分别设有第一回流液氮入口、第二回流液氮入口；所述主冷凝蒸发器、辅冷凝蒸发器分别设有第一液氮出口、第二液氮出口；所述下塔顶部还设有供分离后的气氮排出的第一气氮出口，第一气氮设有两条管路，其中一条管路与主冷凝蒸发器连通；另一条管路与辅冷凝蒸发器连通；主冷凝蒸发器的第一液氮出口的管路与辅冷凝蒸发器的第二液氮出口的管路汇合形成液氮汇集区；液氮汇集区设有两条管路，其中一条管路经过过冷器与第二回流液氮入口连通，另一条管路与第一回流液氮入口连通；所述下塔底部还设有供富氧液空流出的第一富氧液空出口，其通过管路并经过过冷器与上塔上设置的第一富氧液空入口连通；所述上塔顶部还设有供二次分离后的第二气氮出口，该第二气氮出口通过管路并经过过冷器、主换热器与高纯氮输出端连通；所述主冷凝蒸发器还设有供富氧液空流出的第二富氧液空出口，其与辅冷凝蒸发器、主换热器、膨胀机通过管路依次连通；所述膨胀机还设置有第三富氧空气出口，其通过管路并经过主换热器与纯化器连通，并且膨胀机入口与主换热器膨胀后通道之间设有旁通调节阀。