制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统，其特征在于：它包括首尾相连的变压吸附系统和脱氧纯化系统，变压吸附系统包括两个并联设置的吸附塔A（1）和吸附塔B（2），所述吸附塔A（1）和吸附塔B（2）中设置有上、下两个碳分子筛，所述脱氧纯化系统包括氢氮混合罐（8）、脱氧器（11）、冷却塔（12）、气液分离器（13）、干燥塔（16）。这种制氮机的变压吸附系统的两个吸附塔能快速自动切换使用，制氮效率较高；吸附塔排气管上装有优化设计的消音器，产生的噪音较小；吸附塔内碳分子筛的结构做出调整，使得碳分子筛的吸附效果提高；制得的氮气纯度较高，满足了高纯度的需求，可靠性好，含氧量任何时候都能控制在5PPm以下。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变压吸附及脱氧纯化系统，具体涉及一种制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统。
技术介绍
PSA（变压吸附）制氮是以干净的压缩空气为原料，以碳分子筛为吸附剂，运用变压吸附原理，使充满微孔的碳分子筛对气体分子有选择性的吸附来获得氮气的新型制氮技术。但以往的制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统存在这以下缺陷：1、常规制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统的两个吸附塔不能快速自动切换使用，制氮效率降低。2、常规制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统中吸附塔排气时产生的噪音较大。3、常规制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统中吸附塔的碳分子筛的吸附效果较差。4、常规的制氮机制得的氮气纯度不高，无法满足高纯度的需求（例如纯度为99.9995%的氮气）。
技术实现思路
本技术在于克服上述不足，提供一种制氮效率高，排气噪音小，碳分子筛的吸附效果好，提高了氮气纯度的制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统。本技术的目的是这样实现的：一种制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统，包括首尾相连的变压吸附系统和脱氧纯化系统，该变压吸附系统包括两个并联设置的吸附塔A和吸附塔B，柱塞阀将压缩空气通过电磁气动控制阀一Y1后分出两根支管，一根支管通过电磁气动控制阀二Y2与吸附塔A的底部相连，另一根支管通过电磁气动控制阀三Y3与吸附塔B的底部相连，吸附塔A的底部与吸附塔B的底部之间还连有一根管路，该管路上装有电磁气动控制阀四Y4和电磁气动控制阀五Y5，所述电磁气动控制阀四Y4和电磁气动控制阀五Y5之间设置支管，该支管上设有消音器，吸附塔A和吸附塔B的顶部分别通过电磁气动控制阀六Y6和电磁气动控制阀七Y7连接在氮气储罐的进气总管上，所述电磁气动控制阀六Y6和电磁气动控制阀七Y7的进气口之间通过带针形阀的管路连接，所述氮气储罐的进气总管上还装有电磁气动控制阀八Y8和单向节流阀，氮气储罐的出气管上带有流量计；所述消音器包括筒体，筒体的内部依次套有外消音筒、中消音筒、内消音筒，筒体的底部与电磁气动控制阀四Y4和电磁气动控制阀五Y5之间的支管固定，筒体的顶部与大气连通，其中内消音筒仅在侧壁的最上方开设网孔，中消音筒仅在侧壁的最下方开设网孔，外消音筒在其顶部开设网孔，所述外消音筒的顶部与筒体顶部之间留有间隙，外消音筒的外壁与筒体内壁之间留有间隙并填充有棕垫；所述吸附塔A和吸附塔B中设置有上、下两个碳分子筛，分别为上层碳分子筛和下层碳分子筛，上层碳分子筛和下层碳分子筛的表面均开设有微孔孔穴，孔穴的直径均大于氧分子的直径而小于氮分子的直径，其中上层碳分子筛的表面孔穴为均匀布置的菱形孔，菱形孔的直径大小相同，下层碳分子筛由两层碳分子筛组成，两层碳分子筛之间还布有不锈钢丝，所述下层碳分子筛的表面孔穴为均匀布置的圆形孔，其中靠近下层碳分子筛中心的圆形孔直径最小，靠近下层碳分子筛边缘的圆形孔的直径最大，圆形孔的直径从内向外变大，同一圆周上的圆形孔的直径相同，下层碳分子筛的两层碳分子筛重合布置。所述脱氧纯化系统包括氢氮混合罐，该氢氮混合罐的底部进气口与普氮管和氢气管连通，氢氮混合罐的出气管与脱氧器相连，脱氧器与冷却塔相连，冷却塔与气液分离器相连，水从气液分离器的出液管中排出，氮气从气液分离器的出气管进入干燥塔中进行干燥，氮气干燥后从纯氮管中排出，纯氮管上接有过滤器。本技术制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统具有以下优点：1、这种制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统的两个吸附塔能快速自动切换使用，制氮效率较高。2、这种制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统中吸附塔排气管上装有优化设计的消音器，产生的噪音较小。3、这种制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统中吸附塔内碳分子筛的结构做出调整，使得碳分子筛的吸附效果提高。4、这种制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统制得的氮气纯度较高，纯度可达99.9995%，满足了高纯度的需求，可靠性好，含氧量任何时候都能控制在5PPm以下。附图说明图1为本技术制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统的结构示意图。图2为本技术制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统中变压吸附系统的结构示意图。图3为图2中吸附塔A的内部结构示意图。图4为图2中吸附塔B的内部结构示意图。图5为图3中上层碳分子筛的表面结构示意图。图6为图3中下层碳分子筛的表面结构示意图。图7为图2中消音器的结构示意图。图8为本技术制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统中脱氧纯化系统的结构示意图。其中：吸附塔A1、上层碳分子筛1.1、下层碳分子筛1.2、吸附塔B2、上层碳分子筛2.1、下层碳分子筛2.2、消音器3、筒体3.1、外消音筒3.2、中消音筒3.3、内消音筒3.4、棕垫3.5、针形阀4、单向节流阀5、氮气储罐6、流量计7、氢氮混合罐8、普氮管9、氢气管10、脱氧器11、冷却塔12、气液分离器13、出液管14、出气管15、干燥塔16、纯氮管17、过滤器18、电磁气动控制阀一Y1、电磁气动控制阀二Y2、电磁气动控制阀三Y3、电磁气动控制阀四Y4、电磁气动控制阀五Y5、电磁气动控制阀六Y6、电磁气动控制阀七Y7、电磁气动控制阀八Y8。具体实施方式参见图1至图8，本技术涉及一种制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统，包括首尾相连的变压吸附系统和脱氧纯化系统，该变压吸附系统包括两个并联设置的吸附塔A1和吸附塔B2，柱塞阀将压缩空气通过电磁气动控制阀一Y1后分出两根支管，一根支管通过电磁气动控制阀二Y2与吸附塔A1的底部相连，另一根支管通过电磁气动控制阀三Y3与吸附塔B2的底部相连，吸附塔A1的底部与吸附塔B2的底部之间还连有一根管路，该管路上装有电磁气动控制阀四Y4和电磁气动控制阀五Y5，所述电磁气动控制阀四Y4和电磁气动控制阀五Y5之间设置支管，该支管上设有消音器3，吸附塔A1和吸附塔B2的顶部分别通过电磁气动控制阀六Y6和电磁气动控制阀七Y7连接在氮气储罐6的进气总管上，所述电磁气动控制阀六Y6和电磁气动控制阀七Y7的进气口之间通过带针形阀4的管路连接，所述氮气储罐6的进气总管上还装有电磁气动控制阀八Y8和单向节流阀5，氮气储罐6的出气管（普氮管9）上带有流量计7。其中消音器3包括筒体3.1，筒体3.1的内部依次套有外消音筒3.2、中消音筒3.3、内消音筒3.4，筒体3.1的底部与电磁气动控制阀四Y4和电磁气动控制阀五Y5之间的支管固定，筒体3.1的顶部与大气连通，其中内消音筒3.4仅在侧壁的最上方开设网孔，中消音筒3.3仅在侧壁的最下方开设网孔，外消音筒3.2在其顶部开设网孔，所述外消音筒3.2的顶部与筒体3.1顶部之间留有间隙，外消音筒3.2的外壁与筒体3.1内壁之间留有间隙并填充有棕垫3.5。当吸附塔将剩余氧气彻底从吸附塔释放到空气中时（即解吸），气体从内筒体3.1底部进入，并从内消音筒3.4侧壁最上方的网孔中进入中消音筒3.3，再从中消音筒3.3侧壁最下方的网孔中进入外消音筒3.2，最后从外消音筒3.2顶部网孔进入筒体3.1顶部再排到大气中。所述吸附塔A1和吸附塔B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统，其特征在于：它包括首尾相连的变压吸附系统和脱氧纯化系统，变压吸附系统包括两个并联设置的吸附塔A（1）和吸附塔B（2），柱塞阀将压缩空气通过电磁气动控制阀一（Y1）后分出两根支管，一根支管通过电磁气动控制阀二（Y2）与吸附塔A（1）的底部相连，另一根支管通过电磁气动控制阀三（Y3）与吸附塔B（2）的底部相连，吸附塔A（1）的底部与吸附塔B（2）的底部之间还连有一根管路，该管路上装有电磁气动控制阀四（Y4）和电磁气动控制阀五（Y5），所述电磁气动控制阀四（Y4）和电磁气动控制阀五（Y5）之间设置支管，该支管上设有消音器（3），吸附塔A（1）和吸附塔B（2）的顶部分别通过电磁气动控制阀六（Y6）和电磁气动控制阀七（Y7）连接在氮气储罐（6）的进气总管上，所述电磁气动控制阀六（Y6）和电磁气动控制阀七（Y7）的进气口之间通过带针形阀（4）的管路连接，所述氮气储罐（6）的进气总管上还装有电磁气动控制阀八（Y8）和单向节流阀（5），氮气储罐（6）的出气管上带有流量计（7）；所述消音器（3）包括筒体（3.1），筒体（3.1）的内部依次套有外消音筒（3.2）、中消音筒（3.3）、内消音筒（3.4），筒体（3.1）的底部与电磁气动控制阀四（Y4）和电磁气动控制阀五（Y5）之间的支管固定，筒体（3.1）的顶部与大气连通，其中内消音筒（3.4）仅在侧壁的最上方开设网孔，中消音筒（3.3）仅在侧壁的最下方开设网孔，外消音筒（3.2）在其顶部开设网孔，所述外消音筒（3.2）的顶部与筒体（3.1）顶部之间留有间隙，外消音筒（3.2）的外壁与筒体（3.1）内壁之间留有间隙并填充有棕垫（3.5）；所述吸附塔A（1）和吸附塔B（2）中设置有上、下两个碳分子筛，分别为上层碳分子筛（1.1；2.1）和下层碳分子筛（1.2；2.2），上层碳分子筛（1.1；2.1）和下层碳分子筛（1.2；2.2）的表面均开设有微孔孔穴，孔穴的直径均大于氧分子的直径而小于氮分子的直径，所述上层碳分子筛（1.1；2.1）的表面孔穴为均匀布置的菱形孔，菱形孔的直径大小相同，下层碳分子筛（1.2；2.2）由两层碳分子筛组成，两层碳分子筛之间还布有不锈钢丝，所述下层碳分子筛（1.2；2.2）的表面孔穴为均匀布置的圆形孔，其中靠近下层碳分子筛中心的圆形孔直径最小，靠近下层碳分子筛边缘的圆形孔的直径最大，圆形孔的直径从内向外变大，同一圆周上的圆形孔的直径相同，下层碳分子筛（1.2；2.2）的两层碳分子筛重合布置；所述脱氧纯化系统包括氢氮混合罐（8），该氢氮混合罐（8）的底部进气口与普氮管（9）和氢气管（10）连通，氢氮混合罐（8）的出气管与脱氧器（11）相连，脱氧器（11）与冷却塔（12）相连，冷却塔（12）与气液分离器（13）相连，水从气液分离器（13）的出液管（14）中排出，氮气从气液分离器（13）的出气管（15）进入干燥塔（16）中进行干燥，氮气干燥后从纯氮管（17）中排出，纯氮管（17）上接有过滤器（18）。...

【技术特征摘要】
1.一种制氮机的变压吸附及脱氧纯化系统，其特征在于：它包括首尾相连的变压吸附系统和脱氧纯化系统，变压吸附系统包括两个并联设置的吸附塔A（1）和吸附塔B（2），柱塞阀将压缩空气通过电磁气动控制阀一（Y1）后分出两根支管，一根支管通过电磁气动控制阀二（Y2）与吸附塔A（1）的底部相连，另一根支管通过电磁气动控制阀三（Y3）与吸附塔B（2）的底部相连，吸附塔A（1）的底部与吸附塔B（2）的底部之间还连有一根管路，该管路上装有电磁气动控制阀四（Y4）和电磁气动控制阀五（Y5），所述电磁气动控制阀四（Y4）和电磁气动控制阀五（Y5）之间设置支管，该支管上设有消音器（3），吸附塔A（1）和吸附塔B（2）的顶部分别通过电磁气动控制阀六（Y6）和电磁气动控制阀七（Y7）连接在氮气储罐（6）的进气总管上，所述电磁气动控制阀六（Y6）和电磁气动控制阀七（Y7）的进气口之间通过带针形阀（4）的管路连接，所述氮气储罐（6）的进气总管上还装有电磁气动控制阀八（Y8）和单向节流阀（5），氮气储罐（6）的出气管上带有流量计（7）；
所述消音器（3）包括筒体（3.1），筒体（3.1）的内部依次套有外消音筒（3.2）、中消音筒（3.3）、内消音筒（3.4），筒体（3.1）的底部与电磁气动控制阀四（Y4）和电磁气动控制阀五（Y5）之间的支管固定，筒体（3.1）的顶部与大气连通，其中内消音筒（3.4）仅在侧壁的最上方开设网孔，中消音筒（3.3）仅在侧壁的最下方开设网孔，外消音筒（3.2）在其顶部...

【专利技术属性】
技术研发人员：方炜，解维娜，徐飞，
申请(专利权)人：江阴同悦机械设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32