氮气纯化尾气回收利用系统技术方案

本发明专利技术提供一种氮气纯化尾气回收利用系统，具体涉及制氮技术领域，包括第一冷却器、汽水分离器、第一回收干燥器、第二回收干燥器和第一氮气罐，第一管道与第一冷却器相连，第一冷却器与汽水分离器通过管道相连，汽水分离器出气口连接第二管道，第二管道分别与两个第一支管相连通，两个第一支管分别与第一回收干燥器和第二回收干燥器相连通，第一回收干燥器和第二回收干燥器分别连接第三支管，第三支管均与第四管道相连通，第四管道上设有与其连通的回流管道，回流管道另一端连接两个第四支管，两个第四支管分别与两个第三支管相连通，第四管道与第一氮气罐进气口相连。本发明专利技术具有可将氮气纯化装置排出的再生尾气回收利用，降低能耗的优点。

Recovery and Utilization System of Nitrogen Purification Tail Gas

The invention provides a nitrogen purification tail gas recovery and utilization system, which specifically relates to the technical field of nitrogen production, including a first cooler, a steam-water separator, a first recovery dryer, a second recovery dryer and a first nitrogen tank. The first pipeline is connected with the first cooler, and the first cooler is connected with the steam-water separator through a pipeline. The outlet of water separator is connected with the second pipe, the second pipe is connected with the first pipe, the first pipe is connected with the first recycling dryer and the second recycling dryer, the first recycling dryer and the second recycling dryer are connected with the third pipe, the third pipe is connected with the fourth pipe, and the fourth pipe is connected with the second recycling dryer. The pipeline is connected with a reflux pipeline. The other end of the reflux pipeline is connected with two fourth branches. The two fourth branches are connected with two third branches respectively, and the fourth pipeline is connected with the intake port of the first nitrogen tank. The invention has the advantages of recycling and utilizing the regenerated tail gas discharged from the nitrogen purification device and reducing energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
氮气纯化尾气回收利用系统
本专利技术属于制氮
，具体涉及一种氮气纯化尾气回收利用系统。
技术介绍
氮气通常状况下是一种无色无味的气体，在空气中的含量约为78％，是空气中含量最高的气体，取之不竭，用之不尽。氮气的化学性质不活泼，常温下很难跟其他物质发生反应。由于氮气的化学惰性，经常被用作保护性气体，可用于食品行业的水果蔬菜保鲜、金属机械行业的保护热处理、化工行业的密封氮气及事故氮气、中药防腐、茶叶保色等很多方面。在各种制氮工艺中，以空气为原料，采用变压吸附方式制氮是目前最常用的制氮方式之一，可提取得到纯度99％以上的氮气。一般来说，该纯度的氮气可满足大多数用户的用气标准。但对于食品、啤酒、饮料、制药、精密加工等行业，要求成品氮气无菌、无异味、无尘等，就要对氮气进行进一步的净化处理，处理后最终的氮气纯度可达到99.999％～99.9999％。对于变压吸附制氮装置所产生的普氮，进一步净化处理为高纯氮的方法有多种，其中“加氢除氧”是目前最常用的工艺之一。该种方法是在催化剂存在条件下，普氮中的杂质氧气和氢气反应生成水汽，大部水汽经冷凝后排出，再经过冷冻干燥后，初步除水的氮气进入由两塔组成的吸附干燥器。一塔工作，一塔再生，两塔轮番工作，经深度除水后即有连续的高纯氮气流出。在干燥器内吸附剂再生过程中，需要用约10％左右的高纯氮气通入再生塔进行吹扫，将加热过程中从吸附剂内解析出来的水汽吹出干燥器。作为装置再生过程中产生的尾气，该部分含水汽的氮气通常是直接排掉。由于该部分氮气中仅含有一些水汽，如果通过处理装置将气体中的水汽除去，并将该部分气体回收利用，相比于直接排掉可节约制氮系统10％左右的能耗。因此，急需一种对氮气纯化装置的再生尾气进行回收利用，节约系统的制氮成本的氮气纯化尾气回收利用系统。
技术实现思路
为了解决现有氮气纯化装置排出的再生尾气直接排掉，不能回收利用的问题，本专利技术的目的是提供一种氮气纯化尾气回收利用系统，具有可将氮气纯化装置排出的再生尾气回收利用，降低能耗的优点。本专利技术提供了如下的技术方案：一种氮气纯化尾气回收利用系统，包括第一冷却器、汽水分离器、第一回收干燥器、第二回收干燥器和第一氮气罐，再生尾气进气的第一管道与所述第一冷却器相连，所述第一冷却器与所述汽水分离器通过管道相连，所述汽水分离器出气口连接第二管道，所述第二管道分别与两个第一支管相连通，两个所述第一支管分别与所述第一回收干燥器和所述第二回收干燥器的进气口相连通，两个所述第一支管上分别连接第二支管，所述第二支管均与所述第三管道相连通，所述第一回收干燥器和所述第二回收干燥器的出气端分别连接第三支管，所述第三支管均与第四管道相连通，所述第四管道上设有与其连通的回流管道，所述回流管道的另一端连接两个第四支管，两个所述第四支管分别与两个所述第三支管相连通，所述第四管道与所述第一氮气罐进气口相连，所述第四管道上还连接有两个第五支管，所述第五支管位于所述第三支管与所述第四管道连接处的两侧，所述第一氮气罐的出气口连接有第五管道。优选的，所述第一管道的外部还套有冷却水套管。优选的，所述第一冷却器和所述汽水分离器的底部均连接有电子排水器，所述第一回收干燥器和所述第二回收干燥器的底端均连接有肉丝球阀，两个所述第一支管上均设有第一气动阀，两个所述第二支管上均设有第二气动阀，两个所述第三支管上均设有第三气动阀，两个所述第四支管上均设有第四气动阀和第一压力表，所述回流管道沿回流方向依次设有第一截止阀、第二压力表和第一流量计，所述第五支管上设有第二截止阀，所述第四管道上依次设有第三截止阀、第三压力表和第二流量计。优选的，所述第一氮气罐的顶端设有安全阀，所述第一氮气罐的底端设有排污阀。优选的，所述第一冷却器选用列管式冷却器。本专利技术的有益效果是：本专利技术所开发的氮气纯化尾气回收利用系统，是通过对常规制氮系统工艺进行改进，将常规工艺中氮气纯化装置直接排放掉的含水尾气进行回收利用，可通过管道冷却对再生尾气进行初步降温，然后将气体通入第一冷却器和汽水分离器，除去再生尾气中的大部分水，最后将气体尾气净化处理装置中深度除水干燥，除水回收后的氮气经过第一氮气罐缓冲，可供给前级的变压吸附制氮装置作为反吹气使用，将变压吸附制氮过程中解析出来的氧气吹出吸附塔，在变压吸附制氮系统的氮气纯化过程中，纯化装置再生的用气量约为产气量的10％，将这部分氮气回收利用后，整个制氮系统的能耗可对应降低10％左右，从而可以节约整个系统的生产运行成本。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术结构示意图；图2是本专利技术工作时结构示意图；图中标记为：1、第一冷却器；2、汽水分离器；3、第一回收干燥器；4、第二回收干燥器；5、第一氮气罐；6、冷却水套管；10、第一管道；20、第二管道；21、第一支管；22、第二支管；23、第三管道；30、第四管道；31、第三支管；32、回流管道；33、第四支管；40、第五支管；50、第五管道；100、变压吸附制氮装置；200、第一吸附塔；300、第二吸附塔；400、第二氮气罐；1000、氮气纯化装置；2000、预混罐；3000、除氧器；4000、第二冷却器；5000、冷干机；6000、第一纯化干燥器；7000、第二纯化干燥器；A、电子排水器；B、肉丝球阀；C、第一气动阀；D、第二气动阀；E、第三气动阀；F、第四气动阀；G、第一压力表；H、第一截止阀；I、第二压力表；J、第一流量计；K、第二截止阀；L、第三截止阀；M、第三压力表；N、第二流量计；O、安全阀；P、排污阀；a、再生尾气；b、纯氮气；c、压缩空气；d、高纯氮气。具体实施方式下面结合附图描述本专利技术的具体实施方式。如图1所示，一种氮气纯化尾气回收利用系统，包括第一冷却器1、汽水分离器2、第一回收干燥器3、第二回收干燥器4和第一氮气罐5，再生尾气a进气的第一管道10与第一冷却器1相连，第一冷却器1选用列管式冷却器，第一冷却器1与汽水分离器2通过管道相连，汽水分离器2出气口连接第二管道20，第二管道20分别与两个第一支管21相连通，两个第一支管21分别与第一回收干燥器3和第二回收干燥器4的进气口相连通，两个第一支管21上分别连接第二支管22，第二支管22均与第三管道23相连通，第一回收干燥器3和第二回收干燥器4的出气端分别连接第三支管31，第三支管31均与第四管道30相连通，第四管道30上设有与其连通的回流管道32，回流管道32的另一端连接两个第四支管33，两个第四支管33分别与两个第三支管31相连通，第四管道30与第一氮气罐5进气口相连，第四管道30上还连接有两个第五支管40，第五支管40位于第三支管31与第四管道30连接处的两侧，第一氮气罐5的出气口连接有第五管道50，第一管道10的外部还套有冷却水套管6。具体的，第一冷却器1和汽水分离器2的底部均连接有电子排水器A，第一回收干燥器3和第二回收干燥器4的底端均连接有肉丝球阀B，两个第一支管21上均设有第一气动阀C，两个第二支管22上均设有第二气动阀D，两个第三支管31上均设有第三气动阀E，两个第四支管33上均设有第四气动阀F和第一压力表G，回流管道32上沿回流方向依本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氮气纯化尾气回收利用系统，其特征在于，包括第一冷却器、汽水分离器、第一回收干燥器、第二回收干燥器和第一氮气罐，再生尾气进气的第一管道与所述第一冷却器相连，所述第一冷却器与所述汽水分离器通过管道相连，所述汽水分离器出气口连接第二管道，所述第二管道分别与两个第一支管相连通，两个所述第一支管分别与所述第一回收干燥器和所述第二回收干燥器的进气口相连通，两个所述第一支管上分别连接第二支管，所述第二支管均与所述第三管道相连通，所述第一回收干燥器和所述第二回收干燥器的出气端分别连接第三支管，所述第三支管均与第四管道相连通，所述第四管道上设有与其连通的回流管道，所述回流管道的另一端连接两个第四支管，两个所述第四支管分别与两个所述第三支管相连通，所述第四管道与所述第一氮气罐进气口相连，所述第四管道上还连接有两个第五支管，所述第五支管位于所述第三支管与所述第四管道连接处的两侧，所述第一氮气罐的出气口连接有第五管道。

【技术特征摘要】
1.氮气纯化尾气回收利用系统，其特征在于，包括第一冷却器、汽水分离器、第一回收干燥器、第二回收干燥器和第一氮气罐，再生尾气进气的第一管道与所述第一冷却器相连，所述第一冷却器与所述汽水分离器通过管道相连，所述汽水分离器出气口连接第二管道，所述第二管道分别与两个第一支管相连通，两个所述第一支管分别与所述第一回收干燥器和所述第二回收干燥器的进气口相连通，两个所述第一支管上分别连接第二支管，所述第二支管均与所述第三管道相连通，所述第一回收干燥器和所述第二回收干燥器的出气端分别连接第三支管，所述第三支管均与第四管道相连通，所述第四管道上设有与其连通的回流管道，所述回流管道的另一端连接两个第四支管，两个所述第四支管分别与两个所述第三支管相连通，所述第四管道与所述第一氮气罐进气口相连，所述第四管道上还连接有两个第五支管，所述第五支管位于所述第三支管与所述第四管道连接处的两侧，所述第一氮气罐的出气口连接有第五管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹泉生，陈学军，耿海萍，吴雪华，
申请(专利权)人：苏州市创优净化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32