一种用于汽车顶棚生产的氮气发生器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于汽车顶棚生产的氮气发生器，包括有箱体，所述箱体内设置分离室壁，所述分离室壁将箱体分成前部的膜分离室和后部的PSA变压吸附室。本发明专利技术采用上、下球形过滤膜和膜管的上述设置可以将氮气初步过滤，此步骤易于控制，且产生的氮气也比较纯，但是纯度满足不了本发明专利技术生产的需要，因此将初步过滤后的氮气继续通入到PSA变压吸附室进行分子筛柱吸附，可以将氮气纯度进一步地提纯，增加了分子筛再生的时间，因此也易于控制，且得到纯净的氮气能够达到生产的要求，且其纯度也大于现有技术中氮气的纯度，因此节省了空间，提高了氮气的纯度，易于控制生产过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车生产领域，尤其涉及一种用于汽车顶棚生产的氮气发生器。
技术介绍
现有的汽车顶棚生产一般采用冷发生产工艺，其工艺步骤为：底部的无纺布—放卷—撒玻纤—撒胶粘粉—放PU板—撒玻纤—撒胶粘粉—预热加热复合冷却收板基板再与面饰一起冷模压—切割—压铆固定—安装附件—顶棚总成即可。制备过程中需要纯净的氮气，现有氮气制备方法一般为三种，1，电化学法制氮。在氢气电解池的阴极(产氢气一侧)通入高压空气，在催化剂作用下，氢气和氧气形成微观燃料电池，完成氧化还原反应生产水，宏观上表现即为空气中的氧气被除去，剩余氮气。这种方法可以产出最高99.995％的氮气，但有几个明显的缺陷：一需用到高浓度氢氧化钾溶液做电解液，这种强碱溶液与气体直接接触，对气体质量有潜在影响，并有随气路输出的可能性；二单位成本高，比如我公司生产的XYN-300型，标称产氮300ml/min，实际稳定使用150ml/min，不适合做大流量氮气发生器；三反应过程只去除了空气中的氧气，其它杂质气体并没有涉及，并且反应过程对电解池制作技术要求很高，不合适的电解池制作技术会造成氮气纯度数量级的降低。这类氮气发生器作为一种小流量氮气来源，总费用不过几千元，常被用于色谱载气和小容量保护，是一种低成本的解决方案；2，膜分离制氮。高压空气通过中空纤维膜组件，氮气分子和氧气分子的扩散速度差别积累，在膜组件输出端形成高纯度的氮气，最终形成的产品气纯度最高可达99％，气体流量>5000ml/min，并且可以累加使用，不影响产品质量，在不考虑其它限制条件的情况下，气体装置可以无限扩充。这种制氮方法膜分离制氮在工业上有不少的应用，在实验室主要用于对气体纯度要求不特别高的吹扫、保护、对氧气的置换等。这类发生器的主要优点是流量大，实验室级别产品一般在50L/min上下，并可随意扩充，同时寿命长，膜组件作为核心部件，在空气源稳定的情况下，寿命可达10年，且维护成本极低；缺点是氮气纯度不能达到高纯级，膜组件目前均为进口，国内不能提供，成本较高，仪器价格也相对高。3，PSA变压吸附制氮。利用氮气与其它气体分子在分子筛中的吸附能力差异，形成浓度差异的积累，在分子筛柱末端产出高纯度氮气。同时利用两根分子筛柱，一根吸附的同时引出一部分产品气为另一根解析，实现分子筛在线再生，整体表现即为仪器持续输出高纯氮气。这类发生器可根据需要，调节氮气的纯度和流量，最高可生产99.999％的氮气产品，流量可从几百毫升到几十升到几立方每分钟，纯度大小配置灵活，可根据每个需求具体定制，我公司生产的型号末端带P的即为此类产品，如XYN-5LP。PSA变压吸附技术在工业中应用很广泛，已发展几十年，是很成熟的技术。技术难点主要是分子筛柱填装技术，分子筛填装不好，会造成分子筛在气体高低压频繁变化中互相摩擦碰撞粉化，微孔数量减少，分子筛性能急剧降低。上述制备工艺中第三种较为纯净，但是成本较大，且制备时需要经常对分子筛柱再生。另外两种的不易控制和纯净度不高。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于汽车顶棚生产的氮气发生器，节省了成本，提高了氮气的纯度。为了实现上述技术目的，本专利技术采取如下技术方案：一种用于汽车顶棚生产的氮气发生器，包括有箱体，所述箱体内设置分离室壁，所述分离室壁将箱体分成前部的膜分离室和后部的PSA变压吸附室，所述膜分离室中部设置隔板，所述隔板将膜分离室形成上、下膜分离室，所述上膜分离室的顶端设置上进气口，所述下膜分离室的侧壁底端设置下进气口，所述上膜分离室的分离室壁下部设置上出气口，所述上出气口连有微型气泵，将膜分离后的气体输送到后部的PSA变压吸附室中，所述下膜分离室的分离室壁上部设置下出气口，所述下出气口也连有微型气泵，将膜分离后的气体输送到后部的PSA变压吸附室中；所述PSA变压吸附室中横向设置至少一个分子筛柱，所述箱体的PSA变压吸附室后侧壁上与其分子筛柱对应处设置出气口，所述分子筛柱的出气端也通过微型气泵连在其相对应设置的出气口上，所述出气口通过管道连有收集罐。进一步地，所述上膜分离室内设置上球形过滤膜，所述上球形过滤膜与上进气口之间通过膜管连接，所述上球形过滤膜与所述上出气口之间也通过膜管连接；所述下膜分离室内设置下球形过滤膜，所述下球形过滤膜与下进气口之间通过也膜管连接，所述下球形过滤膜与所述下出气口之间也通过膜管连接。进一步地，所述上、下球形过滤膜和膜管的材质都为中空纤维膜。本专利技术的技术特点和效果为：采用上、下球形过滤膜和膜管的上述设置可以将氮气初步过滤，此步骤易于控制，且产生的氮气也比较纯，但是纯度满足不了本专利技术生产的需要，因此将初步过滤后的氮气继续通入到PSA变压吸附室进行分子筛柱吸附，可以将氮气纯度进一步地提纯，增加了分子筛再生的时间，因此也易于控制，且得到纯净的氮气能够达到生产的要求，且其纯度也大于现有技术中氮气的纯度，因此节省了空间，提高了氮气的纯度，易于控制生产过程。附图说明图1是本专利技术的结构图。图中：1为箱体；2为分离室壁；3为膜分离室；4为PSA变压吸附室；5为隔板；6为上膜分离室；7为下膜分离室；8为上进气口；9为下进气口；10为上出气口；11为微型气泵；12为分子筛柱；13为出气口；14为管道；15为收集罐；16为上球形过滤膜；17为膜管；18为下球形过滤膜；19为下出气口。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1请参照图1，本专利技术提供一种用于汽车生产的氮气发生器，包括有箱体1，箱体1内设置分离室壁2，分离室壁2将箱体1分成前部的膜分离室3和后部的PSA变压吸附室4，膜分离室3中部设置隔板5，隔板5将膜分离室3形成上、下膜分离室6,7，上膜分离室6的顶端设置上进气口8，下膜分离室7的侧壁底端设置下进气口9，上膜分离室3的分离室壁2下部设置上出气口10，上出气口10连有微型气泵11，将膜分离后的气体输送到后部的PSA变压吸附室4中，下膜分离室3的分离室壁2上部设置下出气口19，下出气口19也连有微型气泵11，将膜分离后的气体输送到后部的PSA变压吸附室4中；PSA变压吸附室4中横向设置至少一个分子筛柱12，箱体1的PSA变压吸附室4后侧壁上与其分子筛柱12对应处设置出气口13，分子筛柱12的出气端也通过微型气泵11连在其相对应设置的出气口13上，出气口13通过管道14连有收集罐15，采用上、下球形过滤膜和膜管的上述设置可以将氮气初步过滤，此步骤易于控制，且产生的氮气也比较纯，但是纯度满足不了本专利技术生产的需要，因此将初步过滤后的氮气继续通入到PSA变压吸附室进行分子筛柱吸附，可以将氮气纯度进一步地提纯，增加了分子筛再生的时间，因此也易于控制，且得到纯净的氮气能够达到生产的要求，且其纯度也大于现有技术中氮气的纯度，因此节省了空间，提高了氮气的纯度，易于控制生产过程。请参照图1，上膜分离室3内设置上球形过滤膜16，上球形过滤膜16与上进气口8之间通过膜管17连接，上球形过滤膜16与上出气口10之间也通过膜管17连接；下膜分离室3内设置下球形过滤膜18，下球形过滤膜18与下进气口9之间通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽车顶棚生产的氮气发生器，其特征在于：包括有箱体(1)，所述箱体(1)内设置分离室壁(2)，所述分离室壁(2)将箱体(1)分成前部的膜分离室(3)和后部的PSA变压吸附室(4)，所述膜分离室(3)中部设置隔板(5)，所述隔板(5)将膜分离室(3)形成上、下膜分离室(6,7)，所述上膜分离室(6)的顶端设置上进气口(8)，所述下膜分离室(7)的侧壁底端设置下进气口(9)，所述上膜分离室(3)的分离室壁(2)下部设置上出气口(10)，所述上出气口(10)连有微型气泵(11)，将膜分离后的气体输送到后部的PSA变压吸附室(4)中，所述下膜分离室(3)的分离室壁(2)上部设置下出气口(19)，所述下出气口(19)也连有微型气泵(11)，将膜分离后的气体输送到后部的PSA变压吸附室(4)中；所述PSA变压吸附室(4)中横向设置至少一个分子筛柱(12)，所述箱体(1)的PSA变压吸附室(4)后侧壁上与其分子筛柱(12)对应处设置出气口(13)，所述分子筛柱(12)的出气端也通过微型气泵(11)连在其相对应设置的出气口(13)上，所述出气口(13)通过管道(14)连有收集罐(15)。

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车顶棚生产的氮气发生器，其特征在于：包括有箱体(1)，所述箱体(1)内设置分离室壁(2)，所述分离室壁(2)将箱体(1)分成前部的膜分离室(3)和后部的PSA变压吸附室(4)，所述膜分离室(3)中部设置隔板(5)，所述隔板(5)将膜分离室(3)形成上、下膜分离室(6,7)，所述上膜分离室(6)的顶端设置上进气口(8)，所述下膜分离室(7)的侧壁底端设置下进气口(9)，所述上膜分离室(3)的分离室壁(2)下部设置上出气口(10)，所述上出气口(10)连有微型气泵(11)，将膜分离后的气体输送到后部的PSA变压吸附室(4)中，所述下膜分离室(3)的分离室壁(2)上部设置下出气口(19)，所述下出气口(19)也连有微型气泵(11)，将膜分离后的气体输送到后部的PSA变压吸附室(4)中；所述PSA变压吸附室(4)中横向设置至少一个分子筛柱(12)，所述箱体(1)的PSA变压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张陆贤，赵颂杰，晏庆瑚，徐聪，常勇，杨茂敏，
申请(专利权)人：合肥良骏汽车材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34