污氮回收提纯制氮装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种污氮回收提纯制氮装置，由污氮空压机装置、PSA吸附制氮装置组成，所述的污氮空压机装置的污氮低压储气罐与污氮压缩机相连通、污氮压缩机与污氮储气罐相连通；所述的PSA吸附制氮装置的空气扩散器与污氮储气罐相连通，PSA四塔制氮机的底部与空气扩散器相连通，PSA四塔制氮机的上方与精密过滤器相连通，精密过滤器与氮气缓冲罐相连通，在该氮气缓冲罐端连接有放空装置，该放空装置内安装有氮分析仪和流量计；本实用新型专利技术具有结构简单，实施方便，成本低廉，通过对氮气纯化装置中再生污氮气体进行回收利用，达到节能降耗的目的。

Waste nitrogen recovery and purification nitrogen making device

The utility model relates to a device for preparing nitrogen and nitrogen recovery and purification, composed of waste nitrogen compressor device, PSA adsorption nitrogen making device, waste nitrogen compressor device wherein the waste nitrogen gasholder and waste nitrogen compressor is communicated, waste nitrogen compressor and waste nitrogen gas tank is communicated with the nitrogen adsorption; PSA the device of the air diffuser and waste nitrogen gas tank is communicated with the bottom of the PSA tower four nitrogen machine and air diffuser is communicated with the above PSA four tower nitrogen machine and precision filter connected, precision filter and nitrogen buffer tank is communicated and connected with the venting device in the nitrogen buffer tank end. The venting device is installed in the nitrogen analyzer and flow meter; the utility model has the advantages of simple structure, easy implementation, low cost, recycling of waste nitrogen gas in the purification of nitrogen through the regeneration device, to achieve the purpose of energy saving.

【技术实现步骤摘要】
污氮回收提纯制氮装置
本技术属于制氮装置
，尤其涉及一种污氮回收提纯制氮装置。
技术介绍
空分装置氮膨胀分成纯氮气膨胀和污氮气膨胀两类，纯氮气膨胀流，它是从下塔顶部和主冷凝器氮侧顶部抽出纯氮气，一部分经切换式换热器环流通道复热后再汇合进入透平膨胀机，膨胀后的氮气经板翅式换热器作为产品氮气引出。它是从下塔中部抽出含氧1％左右的污氮气，一部分经切换式换热器环流通道复热后再汇合进入透平膨胀机，膨胀后的污氮经过冷液化器和切换式换热器复热回收冷量，再通过蒸发冷却塔吸收冷却水的蒸发热后放空。由于从下塔抽出氮气，使主冷凝器的液氮冷凝量减少，因此送入上塔的回流液氮减少，使精馏塔的回流比达到比较合理的数值，这样充分利用上塔的精馏潜力，提高氧的提取率。空分装置冷箱出来的污氮出气量大,污氮气纯度较低一般氧含量在3％左右，氮气输出压力较低一般在约20KPa左右，氮气常压露点较低在－60℃左右，出气温度常温；一般情况下很多厂家都是直接排放，形成了很大的浪费。由于以前的工艺比较落后回收起来比较麻烦，也不经济。近年来随着PSA工艺的完善和制氮机分子筛性能的提供，通过技术手段可以很好的解决这一问题。不过传统的制氮机一般在系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氮，一塔脱附再生，交替循环，从而源源不断地产生氮气。是不能完全解决污氮回收问题的。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种污氮回收提纯制氮装置，具有结构简单，实施方便，成本低廉，通过对氮气纯化装置中再生污氮气体进行回收利用，达到节能降耗的目的。本技术的目的是通过如下技术方案来完成的，由污氮空压机装置、PSA吸附制氮装置组成，所述的污氮空压机装置包括污氮低压储气罐、污氮压缩机、污氮储气罐，该污氮低压储气罐与污氮压缩机相连通、污氮压缩机与污氮储气罐相连通；所述的PSA吸附制氮装置包括PSA四塔制氮机、空气扩散器、精密过滤器、氮气缓冲罐、氮分析仪、放空装置，空气扩散器与污氮储气罐相连通，PSA四塔制氮机的底部与空气扩散器相连通，PSA四塔制氮机的上方与精密过滤器相连通，精密过滤器与氮气缓冲罐相连通，在该氮气缓冲罐端连接有放空装置，该放空装置内安装有氮分析仪和流量计。作为优选，所述的空气扩散器与污氮储气罐之间设置有气缸压紧装置，在该气缸雅静装置中设置有碳位报警装置。作为优选，所述的PSA四塔制氮机分为A吸附塔、B吸附塔、C吸附塔、D吸附塔，其中A吸附塔和B吸附塔相连通，C吸附塔和D吸附塔相连通。作为优选，所述的放空装置内氮分析仪和流量计相连通，且在流量计端连有放空阀。本技术的有益效果为：整个装置实现全无人操作，安全稳定可靠；控制装置，具有抗震、抗冲击、抗干扰等功能，实现了装置的时序控制和连续运行，可在线监控并远传氮气纯度、流量、压力、故障信息等数据，并可在线修改设备运行参数，设备可通过远程或就地控制设备的开关机，可以通过用户配套的通讯协议MODBUS，R485接口远程输送数据并远程监测控制设备运行，能够和用户DCS系统建立通讯；整套设备均设计成自动反馈系统，自动检测和显示，包括系统的运行和排空，真正做到全自动无人操作。附图说明图1是本技术的装置连接结构示意图。图2是本技术的控制系统结构示意图。附图中的标号分别为：1、污氮低压储气罐；2、污氮压缩机；3、污氮储气罐；4、PSA四塔制氮机；5、空气扩散器；6、精密过滤器；7、氮气缓冲罐；8、氮分析仪；9、放空装置；10、气缸压紧装置；11、碳位报警装置；41、A吸附塔；42、B吸附塔；43、C吸附塔；44、D吸附塔；91、流量计；92、放空阀。具体实施方式下面将结合附图对本技术做详细的介绍：如附图1至2所示，本技术由污氮空压机装置、PSA吸附制氮装置组成，所述的污氮空压机装置包括污氮低压储气罐1、污氮压缩机2、污氮储气罐3，该污氮低压储气罐1与污氮压缩机2相连通、污氮压缩机2与污氮储气罐3相连通；所述的PSA吸附制氮装置包括PSA四塔制氮机4、空气扩散器5、精密过滤器6、氮气缓冲罐7、氮分析仪8、放空装置9，空气扩散器5与污氮储气罐3相连通，PSA四塔制氮机4的底部与空气扩散器5相连通，PSA四塔制氮机4的上方与精密过滤器6相连通，精密过滤器6与氮气缓冲罐7相连通，在该氮气缓冲罐7端连接有放空装置9，该放空装置9内安装有氮分析仪8和流量计91。所述的空气扩散器5与污氮储气罐3之间设置有气缸压紧装置10，在该气缸雅静装置10中设置有碳位报警装置11。所述的PSA四塔制氮机4分为A吸附塔41、B吸附塔42、C吸附塔43、D吸附塔44，其中A吸附塔41和B吸附塔42相连通，C吸附塔43和D吸附塔44相连通。所述的放空装置9内氮分析仪8和流量计91相连通，且在流量计91端连有放空阀92。本技术的基本流程如下:空分装置冷箱出来的污氮(原料气)气经一个比较大的污氮低压储气罐1储存或气囊储存，从储罐或气囊出来的低压污氮经过污氮压缩机2压缩后压力在0.85MPa(表压)左右，氮气排气温度30-40℃，含尘滤径≤1um，油含量：无油，氮气常压露点≤－60℃，原料污氮气先进入一台污氮储气罐3缓冲。从污氮储气罐3出来的洁净原料污氮气分别进入四个填装吸附剂的变压吸附分离系统，原料污氮气由吸附塔底端进入，通过气体分流装置的气体均流分散进入螺旋片旋风扩散装置。气体呈不规则状态与惰性瓷球接触，使得压缩空气在瓷球间隙中逐步得到分流，不会产生空气死角，所有压缩气体得到充分利用。在瓷球与碳分子筛之间还可以加入了少量的氧化铝来吸附压缩空气中微量水分。对进入碳分子筛的空气进行更进一步的干燥，从而更好的保护碳分子筛。同时也继续发挥着气体扩散分流的作用。气流经特殊的空气扩散器5扩散以后，均匀进入A吸附塔41、B吸附塔42，进行氧氮吸附分离，然后从出口端流出氮气，经精密过滤器6的再次过滤后，共同进入一台氮气缓冲罐7，产氮过程结束后，另外两塔C吸附塔43、D吸附塔44再经均压和减压(至常压)，吸附剂脱附所吸附的杂质组分(主要为O2及少量CO2、H2O)，完成吸附剂的再生。四个吸附塔交替循环操作，连续送入原料空气，连续生产高纯度的氮气，一般纯度在99.9％以上的氮气，产氮量大，一般可以做到两立方污氮产出一立方高纯氮；氮气输出压力为≥0.65MPa(可调)，氮气常压露点≤－60℃。制氮机组配备了氧氮分析仪，具有检测精度高、响应时间短、数字显示、在线分析、纯度下限报警等特点，保证氮气纯度控制在99.9％以上。制氮装置配备了放空装置9,在氮分析仪8上可以设定好氮气纯度充许的下限值，当氮气纯度低于设定值下限时分析仪声光报警，同时打开放空阀92让不合格氮气自动放空，当纯度恢复到正常时，放空阀92自动关闭，氮气通过正常出口管输出。制氮压紧报警监测系统，为了保证氮气设备的长期稳定运行，在系统中设置了气缸压紧装置10，并同时在压紧系统中设置了碳位报警装置11，提示碳分子筛下沉情况。氮气纯度可随流量的调节而发生变化，产量调节弹性在10～100％之间，氮分析仪带4～20mA信号远传功能。氮气流量由涡街流量计在线显示，流量计91带4～20mA信号远传功能，制氮装置采用西门子触摸屏集成控制系统，具有设备监控、联络、管理、修正、输出等。整个系统装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污氮回收提纯制氮装置，由污氮空压机装置、PSA吸附制氮装置组成，其特征在于：所述的污氮空压机装置包括污氮低压储气罐(1)、污氮压缩机(2)、污氮储气罐(3)，该污氮低压储气罐(1)与污氮压缩机(2)相连通、污氮压缩机(2)与污氮储气罐(3)相连通；所述的PSA吸附制氮装置包括PSA四塔制氮机(4)、空气扩散器(5)、精密过滤器(6)、氮气缓冲罐(7)、氮分析仪(8)、放空装置(9)，空气扩散器(5)与污氮储气罐(3)相连通，PSA四塔制氮机(4)的底部与空气扩散器(5)相连通，PSA四塔制氮机(4)的上方与精密过滤器(6)相连通，精密过滤器(6)与氮气缓冲罐(7)相连通，在该氮气缓冲罐(7)端连接有放空装置(9)，该放空装置(9)内安装有氮分析仪(8)和流量计(91)。

【技术特征摘要】
1.一种污氮回收提纯制氮装置，由污氮空压机装置、PSA吸附制氮装置组成，其特征在于：所述的污氮空压机装置包括污氮低压储气罐(1)、污氮压缩机(2)、污氮储气罐(3)，该污氮低压储气罐(1)与污氮压缩机(2)相连通、污氮压缩机(2)与污氮储气罐(3)相连通；所述的PSA吸附制氮装置包括PSA四塔制氮机(4)、空气扩散器(5)、精密过滤器(6)、氮气缓冲罐(7)、氮分析仪(8)、放空装置(9)，空气扩散器(5)与污氮储气罐(3)相连通，PSA四塔制氮机(4)的底部与空气扩散器(5)相连通，PSA四塔制氮机(4)的上方与精密过滤器(6)相连通，精密过滤器(6)与氮气缓冲罐(7)相连通，在该氮气缓冲罐(7)端连接有放空装置(9)，该放空装...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯秋华，杨凡，蒋建荣，何彦甫，冯成方，
申请(专利权)人：杭州天利空分设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33