一种单塔制氧系统技术方案

本实用新型专利技术涉及空气分离技术领域，公开一种单塔制氧系统，包括冷箱，冷箱内设有分离组件、第一换热器及节流阀，分离组件包括分馏塔和第二换热器，第二换热器位于分馏塔的底部，分馏塔上设有氮气出口、液氮进口、污氮气出口、空气进口、氧气出口及液氧出口，第二换热器的进口用于通入待分离空气，第二换热器排出的待分离液空依次流经第一换热器、节流阀及空气进口后进入分馏塔，氮气出口排出的氮气以及污氮气出口排出的污氮气均能够流经第一换热器后流出冷箱。本实用新型专利技术公开的单塔制氧系统中的分离结构更加简单，通过液氮进口通入分馏塔内的液氮作为冷源，液氮能够使位于分馏塔内的污氮气中的氧气液化，提高了单塔制氧系统的氧气提取率。提取率。提取率。

【技术实现步骤摘要】
一种单塔制氧系统


[0001]本技术涉及空气分离
，尤其涉及一种单塔制氧系统。

技术介绍

[0002]现有技术中，若要分离空气中的氮气和氧气，通常采用上塔和下塔进行分离，结构复杂；若只提取氧气，通常采用单塔分离技术，采取单塔分离空气时，单塔中的空气分离出氧气后排出的污氮气中含有较多的氧气，即采用现有单塔提取空气中的氧气时存在提取率低的问题。

技术实现思路

[0003]基于以上所述，本技术的目的在于提供一种单塔制氧系统，结构简单，能同时分离出氧气和氮气，解决了现有技术存在的单塔分离空气中的氧气时存在的氧气的提取率较低的问题。
[0004]为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0005]一种单塔制氧系统，包括冷箱，所述冷箱内设有分离组件、第一换热器及节流阀，所述分离组件包括分馏塔和第二换热器，所述第二换热器位于所述分馏塔的底部，所述分馏塔的顶端设有氮气出口、上部设有液氮进口、中上部设有污氮气出口、中部设有空气进口、下部设有氧气出口、底端设有液氧出口，所述第二换热器的进口用于通入待分离空气，所述待分离空气能够吸收所述分馏塔内的混合液的热量形成待分离液空，所述第二换热器排出的所述待分离液空依次流经所述第一换热器、所述节流阀及所述空气进口后进入所述分馏塔，所述氮气出口排出的氮气以及所述污氮气出口排出的污氮气均能够流经所述第一换热器后流出所述冷箱，经所述液氮进口进入所述分馏塔内的液氮能够使所述分馏塔内的氧气液化为液氧。
[0006]作为一种单塔制氧系统的优选方案，所述氮气出口排出的氮气和所述污氮气出口排出的污氮气均在所述第一换热器内沿第一方向流动，所述第二换热器排出的所述待分离液空在所述第一换热器内沿与所述第一方向相反的方向流动。
[0007]作为一种单塔制氧系统的优选方案，所述冷箱内还设有第三换热器，进入所述第二换热器的待分离空气、从所述氮气出口排出的氮气、从所述污氮气出口排出的污氮气及所述氧气出口排出的氧气均流经所述第三换热器。
[0008]作为一种单塔制氧系统的优选方案，从所述氮气出口排出的氮气、从所述污氮气出口排出的污氮气及所述氧气出口排出的氧气均在所述第三换热器内沿第二方向流动，进入所述第二换热器的待分离空气在所述第三换热器内沿与所述第二方向相反的方向流动。
[0009]作为一种单塔制氧系统的优选方案，所述单塔制氧系统还包括液氮罐和液氧罐，所述液氮罐与所述液氮进口连通以向所述分馏塔内供给液氮，所述液氧罐与所述液氧出口连通以储存从所述分馏塔内分离出的液氧。
[0010]作为一种单塔制氧系统的优选方案，所述单塔制氧系统包括：空气压缩机；空气预
冷装置，所述空气预冷装置的进口与所述空气压缩机的出口连通；纯化装置，所述纯化装置的空入进口与所述空气预冷装置的出口连通，所述纯化装置的空气出口与所述第二换热器的进口连通。
[0011]作为一种单塔制氧系统的优选方案，所述单塔制氧系统还包括空气过滤器，所述空气过滤器的出口与所述空气压缩机的进口连通。
[0012]作为一种单塔制氧系统的优选方案，所述单塔制氧系统还包括气水分离器，所述气水分离器的进口与所述空气预冷装置的出口连通，所述气水分离器的出口与所述纯化装置的空气入口连通。
[0013]作为一种单塔制氧系统的优选方案，所述单塔制氧系统还包括加热器，所述加热器的进口与所述污氮气出口连通，所述加热器的出口与所述纯化装置的冷源进口连通。
[0014]作为一种单塔制氧系统的优选方案，所述单塔制氧系统还包括污氮气管道，所述污氮气管道的一端与所述污氮气出口连通，所述污氮气管道的另一端与所述加热器的进口连通，所述污氮气管道上设有排出管，所述排出管与所述污氮气管道连通，所述排出管上设有排气阀。
[0015]本技术的有益效果为：本技术公开的单塔制氧系统中的分馏塔代替了现有技术中的上塔和下塔，结构更加简单，通过液氮进口通入分馏塔内的液氮作为冷源，液氮能够使位于分馏塔内的污氮气中的氧气液化，提高了单塔制氧系统的氧气提取率，通过改变进入分馏塔内的液氮的流量，能够实现分馏塔内的液氧和气氧之间的产量的转换，使得分馏塔能够同时生产氮气、氧气及液氧，若是向分馏塔内通入的液氮的纯度不高，经过该分馏塔进行分离，还能够从分馏塔的氮气出口得到纯度更高的氮气。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对本技术实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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，还可以根据本技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本技术具体实施例提供的单塔制氧系统的部分结构示意图；
[0018]图2是本技术具体实施例提供的单塔制氧系统的示意图。
[0019]图中：
[0020]1、冷箱；
[0021]2、分离组件；21、分馏塔；22、第二换热器；
[0022]31、氮气管道；32、液氮管道；33、污氮气管道；34、待分离空气管道；35、氧气管道；36、液氧管道；
[0023]41、第一换热器；42、节流阀；
[0024]5、第三换热器；
[0025]61、空气压缩机；62、空气预冷装置；63、空气过滤器；64、气水分离器；
[0026]7、纯化装置；
[0027]8、加热器；
[0028]91、排出管；92、排气阀。
具体实施方式
[0029]为使本技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域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。
[0030]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
[0031]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。
[0032]如图1和图2所示，本实施例提供一种单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单塔制氧系统，其特征在于，包括冷箱(1)，所述冷箱(1)内设有分离组件(2)、第一换热器(41)及节流阀(42)，所述分离组件(2)包括分馏塔(21)和第二换热器(22)，所述第二换热器(22)位于所述分馏塔(21)的底部，所述分馏塔(21)的顶端设有氮气出口、上部设有液氮进口、中上部设有污氮气出口、中部设有空气进口、下部设有氧气出口、底端设有液氧出口，所述第二换热器(22)的进口用于通入待分离空气，所述待分离空气能够吸收所述分馏塔(21)的混合液的热量形成待分离液空，所述第二换热器(22)排出的所述待分离液空依次流经所述第一换热器(41)、所述节流阀(42)及所述空气进口后进入所述分馏塔(21)，所述氮气出口排出的氮气以及所述污氮气出口排出的污氮气均能够流经所述第一换热器(41)后流出所述冷箱(1)，经所述液氮进口进入所述分馏塔(21)内的液氮能够使所述分馏塔(21)内的氧气液化为液氧。2.根据权利要求1所述的单塔制氧系统，其特征在于，所述氮气出口排出的氮气和所述污氮气出口排出的污氮气均在所述第一换热器(41)内沿第一方向流动，所述第二换热器(22)排出的所述待分离液空在所述第一换热器(41)内沿与所述第一方向相反的方向流动。3.根据权利要求1所述的单塔制氧系统，其特征在于，所述冷箱(1)内还设有第三换热器(5)，进入所述第二换热器(22)的待分离空气、从所述氮气出口排出的氮气、从所述污氮气出口排出的污氮气及所述氧气出口排出的氧气均流经所述第三换热器(5)。4.根据权利要求3所述的单塔制氧系统，其特征在于，从所述氮气出口排出的氮气、从所述污氮气出口排出的污氮气及所述氧气出口排出的氧气均在所述第三换热器(5)内沿第二方向流动，进入所述第二换热器(22)的待分离空气在所述第三换热器(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：任小强，
申请(专利权)人：安徽加力气体有限公司，
类型：新型
国别省市：