分离提纯工业气体装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种分离提纯工业气体装置，本实用新型专利技术的装置通过膜分离装置获得初级氧气，在通过中级氧气支管上获得中级氧气，通过氧气纯化装置后获得高纯氧气，既可以获得高纯氧气，又可以不通过高纯氧气与空气掺和的方式提供普通氧气，避免能量的浪费。而且能够通过膜分离装置先一步分离空气的氧气和氮气，减少后续吸附塔直接通入空气进行处理的处理量，而且可以提高通过一级吸附塔（碳分子筛吸附塔或沸石分子筛吸附塔）处理后获得的氧气或氮气气体的纯度。

Industrial Gas Separation and Purification Unit

The utility model provides a device for separating and purifying industrial gases. The device of the utility model obtains primary oxygen through a membrane separation device, obtains intermediate oxygen through an intermediate oxygen branch pipe, and obtains high purity oxygen through an oxygen purification device, which can not only obtain high purity oxygen, but also provide ordinary oxygen without mixing high purity oxygen with air to avoid energy waves. Fei. Moreover, oxygen and nitrogen can be separated by membrane separation device at first, which can reduce the treatment capacity of the subsequent adsorption tower directly into the air for treatment, and can improve the purity of oxygen or nitrogen gas obtained by the first-stage adsorption tower (carbon molecular sieve adsorption tower or zeolite molecular sieve adsorption tower).

【技术实现步骤摘要】
分离提纯工业气体装置
本技术涉及氧气提取及纯化，尤其涉及一种分离提纯工业气体装置，尤其是氧气的提纯。
技术介绍
随着社会发展，经济越来越进步，工业逐渐从粗加工转化为精密制造，对高纯气体的需求也原来越大，高纯氧气在电子、对晶硅等行业的应用越来越广泛，高纯氧用于二氧化硅的化学气相沉积;作为氧化源与产生高纯水的反应剂；干法氧化；与四氟化碳混合，用于等离子刻蚀。现有技术中有越来越多的厂家生产高纯氧气，但是对于普通氧气的需求依然很大，为了解决对普通气体的需求，有些厂家会使用高纯氧气与空气进行掺和的方式，这样就造成了的资源的浪费。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种分离提纯工业气体装置，不但能够提供高纯氧气，还能够不通过高纯氧气与空气掺和的方式提供普通氧气。本技术的技术方案为：一种分离提纯工业气体装置，包括原料空气管、压缩机、除油装置、冷却器、干燥装置、除二氧化碳装置、膜分离装置、碳分子筛吸附塔、沸石分子筛吸附塔，原料空气管中的空气进入压缩机进行压缩，然后进入除油装置进行除油，然后进入冷却器进行冷却，冷却后进入干燥装置进行干燥，然后进入除二氧化碳装置除二氧化碳，然后进入膜分离装置进行分离，分别得到初级氧气、初级氮气，膜分离装置的初级氧气出口通过初级氧气总管连接沸石分子筛吸附塔下端口，沸石分子筛吸附塔上端口通过中级氧气支管连接中级氧气总管，中级氧气总管连接氧气纯化装置，沸石分子筛吸附塔下端口通过氮气解吸支管连接氮气总管；膜分离装置的初级氮气出口连接碳分子筛吸附塔下端口，碳分子筛吸附塔上端口通过中级氮气支管连接有氮气总管，碳分子筛吸附塔下端口通过氧气解吸气支管连接有中级氧气总管；初级氧气总管还连接有初级氧气支管，初级氧气支管上设有阀门Ⅰ，中级氧气总管上还连接有中级氧气支管，中级氧气支管上设有阀门Ⅱ；碳分子筛吸附塔为两个，沸石分子筛吸附塔为两个，氮气解吸支管上设有真空泵，氧气解吸气支管设有真空泵。中级氧气总管连接有氧气吹扫管路，通过氧气吹扫管路连接碳分子筛吸附塔上端口；氮气总管连接有氮气吹扫管路，通过氮气吹扫管路连接沸石分子筛吸附塔上端口。氧气纯化装置为复杂金属氧化物吸附塔，复杂金属氧化物吸附塔中的填料为复杂金属氧化物，复杂金属氧化物为钙钛矿结构材料，复杂金属氧化物中的金属元素含有以下易变价金属元素的一种或多种，Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu。氧气纯化装置包括脱甲烷塔，中级氧气总管连接冷凝器，中级氧气进入冷凝器Ⅱ进行冷凝，冷凝器Ⅱ连接脱甲烷塔，脱甲烷塔塔釜设有高氧流体出口，脱甲烷塔塔顶上设有富甲烷出口。氧气纯化装置包括精馏塔，中级氧气总管连接精馏塔进行精馏，精馏塔液体回流体进口连接液氮管，液氮管连接冷凝器Ⅰ，冷凝器Ⅰ通过冷凝器Ⅰ进口管连接氮气总管，塔釜设有高纯氧流体出口，塔顶设有高纯氮气出口。氧气纯化装置还包括脱甲烷塔，精馏塔的高纯氧流体出口联通脱甲烷塔进行脱甲烷，脱甲烷塔塔釜设有高氧流体出口，脱甲烷塔塔顶上设有富甲烷出口。高纯氧流体出口连接氧储罐。本技术的有益效果，本技术的装置通过膜分离装置获得初级氧气，在通过中级氧气支管上获得中级氧气，通过氧气纯化装置后获得高纯氧气，既可以获得高纯氧气，又可以不通过高纯氧气与空气掺和的方式提供普通氧气，避免能量的浪费。而且能够通过膜分离装置先一步分离空气的氧气和氮气，减少后续吸附塔直接通入空气进行处理的处理量，而且可以提高通过一级吸附塔（碳分子筛吸附塔或沸石分子筛吸附塔）处理后获得的氧气或氮气气体的纯度。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是复杂金属氧化物吸附塔与中级氧气总管的连接结构示意图。图3脱甲烷塔与中级氧气总管的连接结构示意图。图4是精馏塔与中级氧气总管的连接结构示意图。具体实施方式如图1-图4所示，一种分离提纯工业气体装置，包括原料空气管1、压缩机2、除油装置3、冷却器4、干燥装置5、除二氧化碳装置6、膜分离装置7、碳分子筛吸附塔9、沸石分子筛吸附塔8，原料空气管1的空气进入压缩机2进行压缩，然后进入除油装置3进行除油，然后进入冷却器4进行冷却，冷却后进入干燥装置5进行干燥，然后进入除二氧化碳装置6除二氧化碳，然后进入膜分离装置7进行分离，分别得到氧气纯度30-40%的初级氧气，和氮气浓度95-99%的初级氮气；膜分离装置7的初级氧气出口通过初级氧气总管70连接沸石分子筛吸附塔8下端口，沸石分子筛吸附塔8上端口通过中级氧气支管80连接中级氧气总管11，中级氧气总管11连接氧气纯化装置12，沸石分子筛吸附塔8下端口通过氮气解吸支管81连接氮气总管10；膜分离装置7的初级氮气出口通过初级氮气总管71连接碳分子筛吸附塔9下端口，碳分子筛吸附塔9上端口通过中级氮气支管90连接有氮气总管10，碳分子筛吸附塔9下端口通过氧气解吸气支管91连接有中级氧气总管11；初级氧气总管70还连接有初级氧气支管72，初级氧气支管72上设有阀门Ⅰ73，中级氧气总管11上还连接有中级氧气支管110，中级氧气支管110上设有阀门Ⅱ111。本技术的装置通过膜分离装置获得氧气纯度30-40%的初级氧气，在通过中级氧气支管上获得中级氧气，通过氧气纯化装置后获得高纯氧气，既可以获得高纯氧气，又可以不通过高纯氧气与空气掺和的方式提供普通氧气，避免能量的浪费。而且能够通过膜分离装置先一步分离空气的氧气和氮气，减少后续吸附塔直接通入空气进行处理的处理量，而且可以提高通过一级吸附塔（碳分子筛吸附塔或沸石分子筛吸附塔）处理后获得的氧气或氮气气体的纯度。碳分子筛吸附塔9为两个，沸石分子筛吸附塔8为两个，方便一个进行解吸，另一个可以同时进行吸附。解吸时为常规解吸方式，同类别的吸附塔上端出口气作为另一个同类别的吸附塔完成解析时的均压气。如沸石分子筛吸附塔对沸石分子筛吸附塔，吹扫也使用中级氧气总管中的氧气进行。也可以氮气解吸支管81上设有真空泵13，氧气解吸气支管91设有真空泵13，解吸时通过真空泵连接吸附塔下端口进行降压解吸。也可以进一步地在中级氧气总管11连接有氧气吹扫管路，通过氧气吹扫管路92连接碳分子筛吸附塔9上端口；氮气总管10连接有氮气吹扫管路82，通过氮气吹扫管路82连接沸石分子筛吸附塔8上端口。为了提高解吸出来的氧气与氮气的纯度，并且尽可能的把吸附塔中的吸附气清除出来，利用中级氧气总管中的中级氧气对碳分子筛吸附塔解吸时从上端口进入进行吹扫，利用氮气总管中的氮气对沸石分子筛解吸时从上端口进入进行吹扫。如图2所示，氧气纯化装置12为复杂金属氧化物吸附塔15，复杂金属氧化物吸附塔中的填料为复杂金属氧化物，复杂金属氧化物为钙钛矿结构材料，复杂金属氧化物中的金属元素含有以下易变价金属元素的一种或多种，Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu。复杂金属氧化物吸附塔为两个，可以同时进行解吸和吸附。复杂金属氧化物吸附塔下端口通过解吸气体管道120连接储氧罐14，解吸气体管道120上设有真空泵13。如图3所示，由于现有空气中有时含有甲烷含量较高，进行空气分离氮气和氧气时，空气中会携带有甲烷，所以氧气纯化装置12包括脱甲烷塔121，中级氧气总管11连接冷凝器Ⅱ122进行冷凝，冷凝器Ⅱ122连接脱甲烷塔121，脱甲烷塔121塔釜设有高氧流体出口123，脱甲烷塔塔顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离提纯工业气体装置，其特征在于：包括原料空气管、压缩机、除油装置、冷却器、干燥装置、除二氧化碳装置、膜分离装置、碳分子筛吸附塔、沸石分子筛吸附塔，原料空气管中的空气进入压缩机进行压缩，然后进入除油装置进行除油，然后进入冷却器进行冷却，冷却后进入干燥装置进行干燥，然后进入除二氧化碳装置除二氧化碳，然后进入膜分离装置进行分离，分别得到初级氧气、初级氮气，膜分离装置的初级氧气出口通过初级氧气总管连接沸石分子筛吸附塔下端口，沸石分子筛吸附塔上端口通过中级氧气支管连接中级氧气总管，中级氧气总管连接氧气纯化装置，沸石分子筛吸附塔下端口通过氮气解吸支管连接氮气总管；膜分离装置的初级氮气出口连接碳分子筛吸附塔下端口，碳分子筛吸附塔上端口通过中级氮气支管连接有氮气总管，碳分子筛吸附塔下端口通过氧气解吸气支管连接有中级氧气总管；初级氧气总管还连接有初级氧气支管，初级氧气支管上设有阀门Ⅰ，中级氧气总管上还连接有中级氧气支管，中级氧气支管上设有阀门Ⅱ；碳分子筛吸附塔为两个，沸石分子筛吸附塔为两个，氮气解吸支管上设有真空泵，氧气解吸气支管设有真空泵。

【技术特征摘要】
1.一种分离提纯工业气体装置，其特征在于：包括原料空气管、压缩机、除油装置、冷却器、干燥装置、除二氧化碳装置、膜分离装置、碳分子筛吸附塔、沸石分子筛吸附塔，原料空气管中的空气进入压缩机进行压缩，然后进入除油装置进行除油，然后进入冷却器进行冷却，冷却后进入干燥装置进行干燥，然后进入除二氧化碳装置除二氧化碳，然后进入膜分离装置进行分离，分别得到初级氧气、初级氮气，膜分离装置的初级氧气出口通过初级氧气总管连接沸石分子筛吸附塔下端口，沸石分子筛吸附塔上端口通过中级氧气支管连接中级氧气总管，中级氧气总管连接氧气纯化装置，沸石分子筛吸附塔下端口通过氮气解吸支管连接氮气总管；膜分离装置的初级氮气出口连接碳分子筛吸附塔下端口，碳分子筛吸附塔上端口通过中级氮气支管连接有氮气总管，碳分子筛吸附塔下端口通过氧气解吸气支管连接有中级氧气总管；初级氧气总管还连接有初级氧气支管，初级氧气支管上设有阀门Ⅰ，中级氧气总管上还连接有中级氧气支管，中级氧气支管上设有阀门Ⅱ；碳分子筛吸附塔为两个，沸石分子筛吸附塔为两个，氮气解吸支管上设有真空泵，氧气解吸气支管设有真空泵。2.根据权利要求1所述的分离提纯工业气体装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：许红波，
申请(专利权)人：河南科益气体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41