一种变压吸附制氮工艺及制氮机制造技术

本申请公开了一种变压吸附制氮工艺及制氮机，属于制氮工艺技术领域，其中一种变压吸附制氮工艺，包括如下步骤：S1、一级过滤，将压缩空气通入布袋除尘器，利用布袋除尘器过滤空气中；S2、预热，将压缩空气加热，加热温度区间为300℃至360℃；S3、二级过滤，将预热过的压缩空气通过活性炭过滤器；S4、分离，将二级过滤后的压缩空气通入制氮机，将压缩空气中的氮气分离。本申请具有保证分子筛的筛分效果，从而提升制得氮气的纯度的效果。升制得氮气的纯度的效果。升制得氮气的纯度的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种变压吸附制氮工艺及制氮机


[0001]本申请涉及制氮工艺
，更具体地说，涉及一种变压吸附制氮工艺及制氮机。

技术介绍

[0002]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。制氮机的吸附塔内的碳分子筛是由硬煤磨细后，经一系列加工成型烧结所得，经活化成型后的碳分子筛的晶粒体分布着无数微孔孔穴，孔穴直径控制在氧分子直径与氮分子直径之间，而氧分子直径小于氮分子直径。对于小于孔穴直径的气体分子能进入孔穴内，把大于孔穴的分子挡在孔外，起着筛分分子的作用。
[0003]但是，空气中含有的水分杂质会影响分子筛的筛分效果，从而影响值得氮气的纯度。

技术实现思路

[0004]为了保证分子筛的筛分效果，从而提升制得氮气的纯度，本申请提供一种变压吸附制氮工艺及制氮机。
[0005]本申请提供的一种变压吸附制氮工艺及制氮机采用如下的技术方案：
[0006]一种变压吸附制氮工艺，包括如下步骤：S1、一级过滤，将压缩空气通入布袋除尘器，利用布袋除尘器过滤空气中；S2、预热，将压缩空气加热，加热温度区间为300℃至360℃；S3、二级过滤，将预热过的压缩空气通过活性炭过滤器；S4、分离，将二级过滤后的压缩空气通入制氮机，将压缩空气中的氮气分离。
[0007]通过上述技术方案，通过一级过滤，去除了压缩空气中的的灰尘杂志，而在步骤S2及步骤S3中，将压缩空气中的水分去除，然后再进行分离，从而使得压缩空气纯化，防止空气中的水分及杂志影响分子筛的工作稳定性，有利于保证分子筛的筛分效果，从而提升制得氮气的纯度。
[0008]一种变压吸附制氮机，包括水平设置的第一分离罐、水平设置于所述第一分离罐下侧的第二分离罐、连接于所述第一分离罐和所述第二分离罐之间的连接长盒、连接于所述第一分离罐和第二分离罐同侧端部上的加热盒；所述加热盒内固定安装有电加热管；所述第一分离罐上与所述第二分离罐上均连接有进气管，所述进气管穿设于所述加热盒上，且所述第一分离罐与所述第二分离罐上均连接有氮气出气管；所述第一分离罐与所述第二分离罐中部均设有分子筛组件。
[0009]通过上述技术方案，压缩空气通过进气管进入第一分离罐和第二分离罐中，通过分子筛组件的分离作用分离出压缩空气中的氮气并通过氮气出气管排出，然后通过阀门控制，使得分子筛组件中残留的氧气通过进气管排出，而在此过程中，压缩空气进入第一分离罐及第二分离罐前均被加热盒加热，使得分子筛组件在使用过程中不断被加热，有利于蒸
发分子筛组件内残留的水分，提升分子筛组件的分离效率。
[0010]进一步的，所述第一分离罐底部开设有第一压气口以及第二压气口，所述第一压气口与所述第二压气口分别设置于所述分子筛组件两侧，且第一压气口设置于所述分子筛组件靠近所述进气管的一侧；所述第二分离罐顶部开设有第三压气口和第四压气口，所述第三压气口与所述第四压气口分别设置于所述分子筛组件两侧，且第三压气口设置于所述分子筛组件靠近所述进气管的一侧；所述第一压气口、所述第二压气口、所述第三压气口以及所述第四压气口内均固定连接有弹性憋气膜；所述连接长盒内转动安装有调节杆，所述调节杆上固定有用于抵入所述第一压气口和所述第三压气口内的第一压气块，所述调节杆上还固定有用于抵入所述第二压气口和第四压气口内的第二压气块，所述第一压气块在垂直于所述调节杆长度方向的竖直平面上位于所述第二压气块上侧；所述加热盒外设有用于驱动所述调节杆转动的电驱动组件。
[0011]通过上述技术方案，当压缩空气进入第一分离罐时电驱动组件驱动调节杆转动，使得第一压气块压入第一压气口，第二压气块压入第四压气口，此时，第一分离罐中分子筛组件靠近进气管的一侧气压大于第一分离罐内靠近氮气排气管的一侧气压，从而有利于压缩空气对分子筛组件的渗透，提升第一分离罐内分子筛组件的分离效率，而第二分离罐内分子筛组件两侧的气压相反，从而有利于加速分子筛组件中残留氧气的排除，提升氧气的分离效率；反之，第二分离罐中通入压缩空气时，电驱动组件驱动调节杆转动，使得第二压气块进入第二压气口，而第一压气口压入第三压气口，从而有利于第二分离罐内氮气的分离以及第一分离罐内氧气的分离，故而整体提升了制氮机的制氮制氧效率。
[0012]进一步的，所述电驱动组件包括固定于所述加热盒外侧的驱动盒、转动安装于所述驱动盒内的驱动轴、固定安装于所述驱动轴上的蜗轮、固定于所述驱动盒上的伺服电机以及固定于所述伺服电机输出轴上的蜗杆；所述调节杆端部贯穿所述加热盒并穿入所述驱动盒内，且所述驱动轴与所述调节杆端部固定连接；所述蜗杆与所述蜗轮啮合设置。
[0013]通过上述技术方案，当伺服电机启动时，伺服电机驱动蜗杆转动，通过蜗轮带动驱动轴转动，驱动了调节杆转动，传动结构稳定。
[0014]进一步的，所述调节杆上固定有与所述第一压气块对向设置的第一平衡块，所述调节杆上固定有与所述第二压气块对向设置的第二平衡块。
[0015]通过上述技术方案，第一平衡块与第二平衡块的设置，使得第一压气块与第二压气块在压入第一分离罐和第二分离罐内时，均受到对向的平衡作用力，提升了调节杆对第一压气块以及第二压气块的传动效率。
[0016]进一步的，所述第一平衡块与所述第二平衡块上均开设有用于防止剐蹭所述弹性憋气膜的避让槽。
[0017]通过上述技术方案，避让槽的设置，有利于防止第一平衡块及第二平衡块损伤弹性憋气膜。
[0018]进一步的，所述进气管中部设有S形弯曲部，且所述S形弯曲部设置于所述加热盒内。
[0019]通过上述技术方案，S形弯曲部的设置，使得压缩空气得以被充分加热后再进入第一分离罐及第二分离罐。
[0020]进一步的，所述分子筛组件包括过滤盒以及填充于所述过滤盒内的分子筛填充
物。
[0021]通过上述技术方案，分子筛组件结构简单，利于维护。
[0022]综上所述，本申请包括以下至少一个有益技术效果：
[0023](1)通过一级过滤，去除了压缩空气中的的灰尘杂志，而在步骤S2及步骤S3中，将压缩空气中的水分去除，然后再进行分离，从而使得压缩空气纯化，防止空气中的水分及杂志影响分子筛的工作稳定性，有利于保证分子筛的筛分效果，从而提升制得氮气的纯度；
[0024](2)压缩空气进入第一分离罐及第二分离罐前均被加热盒加热，使得分子筛组件在使用过程中不断被加热，有利于蒸发分子筛组件内残留的水分，提升分子筛组件的分离效率。
附图说明
[0025]图1为本申请的变压吸附制氮工艺的步骤示意图；
[0026]图2为本申请的变压吸附制氮机的结构示意图。
[0027]图中标号说明：
[0028]1、第一分离罐；11、进气管；12、氮气出气管；13、第一压气口；14、第二压气口；2、第二分离罐；21、第三压气口；22、第四压气口；3、连接长盒；4、加热盒；41、保温层；42、电加热管；5、分子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压吸附制氮工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1、一级过滤，将压缩空气通入布袋除尘器，利用布袋除尘器过滤空气中；S2、预热，将压缩空气加热，加热温度区间为300℃至360℃；S3、二级过滤，将预热过的压缩空气通过活性炭过滤器；S4、分离，将二级过滤后的压缩空气通入制氮机，将压缩空气中的氮气分离。2.一种变压吸附制氮机，其特征在于：包括水平设置的第一分离罐(1)、水平设置于所述第一分离罐(1)下侧的第二分离罐(2)、连接于所述第一分离罐(1)和所述第二分离罐(2)之间的连接长盒(3)、连接于所述第一分离罐(1)和第二分离罐(2)同侧端部上的加热盒(4)；所述加热盒(4)内固定安装有电加热管(42)；所述第一分离罐(1)上与所述第二分离罐(2)上均连接有进气管(11)，所述进气管(11)穿设于所述加热盒(4)上，且所述第一分离罐(1)与所述第二分离罐(2)上均连接有氮气出气管(12)；所述第一分离罐(1)与所述第二分离罐(2)中部均设有分子筛组件(5)。3.根据权利要求2所述的一种变压吸附制氮机，其特征在于：所述第一分离罐(1)底部开设有第一压气口(13)以及第二压气口(14)，所述第一压气口(13)与所述第二压气口(14)分别设置于所述分子筛组件(5)两侧，且第一压气口(13)设置于所述分子筛组件(5)靠近所述进气管(11)的一侧；所述第二分离罐(2)顶部开设有第三压气口(21)和第四压气口(22)，所述第三压气口(21)与所述第四压气口(22)分别设置于所述分子筛组件(5)两侧，且第三压气口(21)设置于所述分子筛组件(5)靠近所述进气管(11)的一侧；所述第一压气口(13)、所述第二压气口(14)、所述第三压气口(21)以及所述第四压气口(22)内均固定连接有弹性憋气膜(6)；所述连接长盒(3)内转动安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴康春，
申请(专利权)人：江阴洋田气体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：