一种负压吸附高纯制氮装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及制氮设备的领域，公开了一种负压吸附高纯制氮装置，包括氮气总管、均压下端总管、富氧总管、空气总管、均压上端总管、氮气真空泵、氮气增压机、富氧真空泵和四个吸附塔。吸附塔内设置有吸附剂。每个吸附塔均通过控制阀连通氮气总管、均压下端总管、富氧总管、空气总管和均压上端总管。氮气真空泵和氮气增压机均串联于氮气总管，富氧真空泵连接于富氧总管。空气进入吸附塔后，氧气等气体被吸附，吸附塔内形成的负压。同时，氮气增压机也使得吸附塔内形成负压。这些都使得本装置可自行吸取空气，而不需通过辅助设备将空气送入吸附塔，简化了结构，同时降低了能耗。另外，解吸时能够得到并收集富氧气体。

A high purity nitrogen plant with negative pressure adsorption

【技术实现步骤摘要】
一种负压吸附高纯制氮装置
本技术涉及制氮设备的领域，具体而言，涉及一种负压吸附高纯制氮装置。
技术介绍
变压吸附制氮是以空气为原材料，利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。碳分子筛对氮和氧的分离作用主要是基于这两种气体在碳分子筛表面的扩散速率不同，氧气扩散较快，较多进入分子筛固相。这样气相中就可以得到氮的富集成分。一段时间后，分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附，这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。变压吸附制氮机(简称PSA制氮机)是按变压吸附技术设计、制造的氮气发生设备，主要由空压机、吸附塔、程控阀、压紧装置组成。压缩机出口压力为0.65-0.8MPaG，通常使用两吸附塔并联，由全自动控制系统按特定可编程序严格控制时序，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需高纯度的氮气。现有技术的变压吸附制氮机只能制得氮气，功能单一；同时，结构复杂能耗高，生产的氮气纯度较低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种负压吸附高纯制氮装置，其能够生产高纯度的氮气和富氧气，同时结构简单能耗低。本技术的实施例是这样实现的：一种负压吸附高纯制氮装置，其特征是：包括氮气总管、均压下端总管、富氧总管、空气总管、均压上端总管、氮气真空泵、氮气增压机、富氧真空泵和四个吸附塔；所述吸附塔内设置有吸附剂；每个所述吸附塔底端均通过进气管连通所述空气总管，每个所述吸附塔顶端均通过出气管连通所述氮气总管；每个所述进气管均设置有空气控制阀，每个所述出气管均设置有氮气控制阀；每个所述出气管于对应的吸附塔和氮气控制阀之间连通有均压上端支管；所述均压上端支管均连通所述均压上端总管，每个所述均压上端支管均设置有均压上端控制阀；所述均压上端总管连通所述氮气总管；所述均压上端总管靠近所述氮气总管的一端设置有终升总控阀；每个所述进气管于对应的吸附塔和空气控制阀之间连通有富氧支管和均压下端支管；所述富氧支管均连通所述富氧总管，每个所述富氧支管均设置有富氧控制阀；所述均压下端支管均连通所述均压下端总管，每个所述均压下端支管均设置有均压下端控制阀；所述氮气真空泵和氮气增压机均串联于所述氮气总管，以使四个所述吸附塔生产的氮气均能够通过氮气真空泵和氮气增压机排出；所述富氧真空泵连接于所述富氧总管，以使四个所述吸附塔解吸的富氧气均能够通过富氧真空泵排出。进一步地，所述氮气总管还设置有氮气缓冲罐，以使四个所述吸附塔生产的氮气均能够通过氮气缓冲罐后再经氮气真空泵和氮气增压机排出；所述富氧总管还设置有富氧缓冲罐，以使四个所述吸附塔解吸的富氧气均能够通过富氧缓冲罐后再经富氧真空泵排出。进一步地，所述空气总管的进气端设置有滤网。进一步地，所述吸附塔底层装有氧化铝或硅胶或3A分子筛；所述吸附塔上层装有碳分子筛。进一步地，所述富氧控制阀、氮气控制阀、均压下端控制阀、均压上端控制阀、终升总控阀和空气控制阀均通过PLC或DCS控制。进一步地，所述均压下端总管的数量为1个；每个所述吸附塔均连通于所述均压下端总管。进一步地，还包括备用吸附塔；所述备用吸附塔与四个所述吸附塔并联。本技术的有益效果是：空气进入吸附塔后，氧气等气体均被制氮吸附剂吸附，只有氮气通过吸附塔。由于空气中氧气占有21％，大量的气体被制氮吸附剂吸附，这就使得吸附塔内形成较大的负压，使得空气在负压作用下被吸进吸附塔。同时，氮气真空泵将氮气压缩并排出也会使得吸附塔内形成负压。这些都使得本技术的负压吸附制氮的变压吸附装置可自行吸取空气，而不需通过鼓风机等辅助设备将空气送入吸附塔，简化了结构，同时降低了能耗。本技术的负压吸附高纯制氮装置吸附时，吸附塔内为负压，这就有助于制氮吸附剂吸附非产品气体，使得吸附效果更好，进而使得制得的氮气的纯度更高。另外本技术的负压吸附高纯制氮装置解吸时能够得到并收集富氧气体，使得一次可生产两种产品。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术的示意图；图2为本技术设置备用吸附塔的示意图。图标：1-空气总管，11-进气管，111-空气控制阀，12-滤网，2-氮气总管，21-出气管，211-氮气控制阀，22-氮气缓冲罐，3-富氧总管，31-富氧支管，311-富氧控制阀，32-富氧缓冲罐，4-均压下端总管，41-均压下端支管，411-均压下端控制阀，5-均压上端总管，51-均压上端支管，511-均压上端控制阀，52-终升总控阀，6-氮气真空泵，7-氮气增压机，8-富氧真空泵，9-吸附塔，91-备用吸附塔。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。实施例：请参照图1，本实施例提供一种负压吸附高纯制氮装置，包括氮气总管2、均压下端总管4、富氧总管3、空气总管1、均压上端总管5、氮气真空泵6、氮气增压机7、富氧真空泵8和四个吸附塔9。吸附塔9内底部设置有干燥剂，可以是硅胶或氧化铝或3A分子筛，用于吸附水分和二氧化碳；吸附塔9内上部设置有碳分子筛，用于吸附氧气。每个吸附塔9底端均通过进气管11连通空气总管1，每个吸附塔9顶端均通过出气管21连通氮气总管2。每个进气管11均设置有用于控制空气进入吸附塔9的空气控制阀111，每个出气管21均设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负压吸附高纯制氮装置，其特征是：包括氮气总管(2)、均压下端总管(4)、富氧总管(3)、空气总管(1)、均压上端总管(5)、氮气真空泵(6)、氮气增压机(7)、富氧真空泵(8)和四个吸附塔(9)；所述吸附塔(9)内设置有吸附剂；/n每个所述吸附塔(9)底端均通过进气管(11)连通所述空气总管(1)，每个所述吸附塔(9)顶端均通过出气管(21)连通所述氮气总管(2)；每个所述进气管(11)均设置有空气控制阀(111)，每个所述出气管(21)均设置有氮气控制阀(211)；/n每个所述出气管(21)于对应的吸附塔(9)和氮气控制阀(211)之间连通有均压上端支管(51)；所述均压上端支管(51)均连通所述均压上端总管(5)，每个所述均压上端支管(51)均设置有均压上端控制阀(511)；所述均压上端总管(5)连通所述氮气总管(2)；所述均压上端总管(5)靠近所述氮气总管(2)的一端设置有终升总控阀(52)；/n每个所述进气管(11)于对应的吸附塔(9)和空气控制阀(111)之间连通有富氧支管(31)和均压下端支管(41)；所述富氧支管(31)均连通所述富氧总管(3)，每个所述富氧支管(31)均设置有富氧控制阀(311)；所述均压下端支管(41)均连通所述均压下端总管(4)，每个所述均压下端支管(41)均设置有均压下端控制阀(411)；/n所述氮气真空泵(6)和氮气增压机(7)均串联于所述氮气总管(2)，以使四个所述吸附塔(9)生产的氮气均能够通过氮气真空泵(6)和氮气增压机(7)排出；/n所述富氧真空泵(8)连接于所述富氧总管(3)，以使四个所述吸附塔(9)解吸的富氧气均能够通过富氧真空泵(8)排出。/n...

【技术特征摘要】
1.一种负压吸附高纯制氮装置，其特征是：包括氮气总管(2)、均压下端总管(4)、富氧总管(3)、空气总管(1)、均压上端总管(5)、氮气真空泵(6)、氮气增压机(7)、富氧真空泵(8)和四个吸附塔(9)；所述吸附塔(9)内设置有吸附剂；
每个所述吸附塔(9)底端均通过进气管(11)连通所述空气总管(1)，每个所述吸附塔(9)顶端均通过出气管(21)连通所述氮气总管(2)；每个所述进气管(11)均设置有空气控制阀(111)，每个所述出气管(21)均设置有氮气控制阀(211)；
每个所述出气管(21)于对应的吸附塔(9)和氮气控制阀(211)之间连通有均压上端支管(51)；所述均压上端支管(51)均连通所述均压上端总管(5)，每个所述均压上端支管(51)均设置有均压上端控制阀(511)；所述均压上端总管(5)连通所述氮气总管(2)；所述均压上端总管(5)靠近所述氮气总管(2)的一端设置有终升总控阀(52)；
每个所述进气管(11)于对应的吸附塔(9)和空气控制阀(111)之间连通有富氧支管(31)和均压下端支管(41)；所述富氧支管(31)均连通所述富氧总管(3)，每个所述富氧支管(31)均设置有富氧控制阀(311)；所述均压下端支管(41)均连通所述均压下端总管(4)，每个所述均压下端支管(41)均设置有均压下端控制阀(411)；
所述氮气真空泵(6)和氮气增压机(7)均串联于所述氮气总管(2)，以使四个所述吸附塔(9)生产的氮气均能够通过氮气真空泵(6)和氮气增压机(7)排出；
所述富氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天来，邓良键，张芸山，
申请(专利权)人：成都天蓝化工科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51