制氮机低压流程制造技术

本发明专利技术公开了制氮机低压流程，以空气为原料，同时对空气进行初步处理，对空气进行净化，以得到预定压力的纯化空气；将处理后的空气输送至空气冷却器，降低空气温度，在将降低温度后的空气导入空气干燥净化装置；空气进入主换热器冷却为低温增压空气,低温增压空气再进入膨胀机的膨胀端,低温增压空气被膨胀制冷为膨胀后空气,膨胀后空气进入主换热器复热后作为预冷纯化气体送出冷箱；冷箱排出低温空气送入制氮塔的下部进行精馏；氮气生产负荷需要调整，氮气产量需求较大，具备降低进冷箱压力、对氮气产品进行单独增压和低能耗，提高氮气提取率等优点，解决了氮气提取率会越低，目前国内制氮机高压流程能耗损失较大的问题。制氮机高压流程能耗损失较大的问题。制氮机高压流程能耗损失较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
制氮机低压流程


[0001]本专利技术属于制氮机
，更具体地说，尤其涉及制氮机低压流程。

技术介绍

[0002]氮气作为空气中含量最丰富的气体，取之不竭，用之不尽。它无色、无味，透明，属于亚惰性气体，不维持生命。高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所，氮气(N,)在空气中的含量为78.084％(空气中各种气体的容积组分为:N:78.084％、O:20.9476％、氩气:0.9364％、COz:0.0314％、其它还有H、CH、NO、O5、SO:、NO,等，但含量极少)，分子量为28，沸点:
‑
195.8℃，冷凝点:
‑
210℃。
[0003]随着工业的迅速发展，氮气在化工、电子、冶金、食品、生物、医药等领域获得了广泛的应用，氮气的需求量逐年大幅增加。氮气的化学性质不活泼，在平常状态下表现为很大的惰性，不易与其他物质发生化学反应。因此，氮气在电子、化工、食品、生物、医疗中广泛的用来作为保护气和密封气，一般保护气的纯度要求为99.99％，有的要求99.998％以上的高纯氮。
[0004]目前国内制氮机流程基本采用高压流程，即将空气压缩到8barg以上进入冷箱(具体进塔压力根据终端客户用气点压力而定)，由于空气组成为78％氮气+21％氧气+1％稀有气体，而且制氮机不是100％的能将空气中的氮气提取出来。同时，压力越高，氮气提取率会越低，综上所述，目前国内制氮机高压流程能耗损失较大，有可改善空间，为此，我们提出制氮机低压流程。

技术实现思路

>[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的制氮机低压流程，具备降低进冷箱压力、对氮气产品进行单独增压和低能耗，提高氮气提取率等优点，解决了氮气提取率会越低，目前国内制氮机高压流程能耗损失较大的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：制氮机低压流程，包括以下步骤：
[0007]S1、以空气为原料，同时对空气进行初步处理，对空气进行净化，以得到预定压力的纯化空气；
[0008]S2、将处理后的空气输送至空气冷却器，降低空气温度，在将降低温度后的空气导入空气干燥净化装置；
[0009]S3、空气进入主换热器冷却为低温增压空气,低温增压空气再进入膨胀机的膨胀端,低温增压空气被膨胀制冷为膨胀后空气,膨胀后空气进入主换热器复热后作为预冷纯化气体送出冷箱；
[0010]S4、冷箱排出低温空气送入制氮塔的下部进行精馏；
[0011]S5、氮气生产负荷需要调整，氮气产量需求较大，则副氮塔的低压液氮汇入制氮塔，然后从制氮塔顶部取出产品氮气，将氮气装入储存罐内转化为液氮；
[0012]S6、储存罐内的液氮进入汽化器被加热后，送入产品氮气管道；
[0013]优选的，所述S1步骤中的对空气初步处理，使用空气压缩机提供的压缩空气首先通入压缩空气净化组件中，压缩空气先由管道过滤器除去大部分的油、水和尘。
[0014]优选的，其中压缩空气的压力在12bar—13bar时氮气的回收效率最高，故需选用最大出口压力为12bar—13bar的空气压缩机。
[0015]优选的，所述S2步骤中的空气干燥净化装置除去空气中的水分、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物，其空气冷却器用来缓冲来自空压机的压缩空气的压力，同时可以除去压缩空气中的部分油水。
[0016]优选的，所述S4步骤中的制氮塔顶部的压力氮气分为两部分，抽取一部分压力氮气经主换热器复热后作为产品氮气送出冷箱；其余部分压力氮气进入制氮塔冷凝器作为热源，被冷凝为压力液氮回流至制氮塔顶部参与精馏。
[0017]优选的，经过制氮塔的精馏，在制氮塔的上部得到预定压力的低压氮气，在制氮塔下部得到富氧液
[0018]优选的，氮气与废气的反流气体冷却至饱和温度，送入精馏塔底部，在塔顶部得到氮气，液空经节流后送入冷凝蒸发器蒸发。
[0019]优选的，冷凝由精馏塔送来的部分氮气，冷凝后的液氮作为精馏塔的回流液。
[0020]本专利技术的技术效果和优点：本专利技术提供的制氮机低压流程，与现有技术相比，本专利技术具备降低进冷箱压力、对氮气产品进行单独增压和低能耗，提高氮气提取率等优点，解决了氮气提取率会越低，目前国内制氮机高压流程能耗损失较大的问题。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的流程工艺示意图。
具体实施方式
[0022]以下将以图式揭露本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
[0023]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本专利技术，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0024]制氮机低压流程，包括以下步骤：
[0025]S1、以空气为原料，同时对空气进行初步处理，对空气进行净化，以得到预定压力的纯化空气；
[0026]S2、将处理后的空气输送至空气冷却器，降低空气温度，在将降低温度后的空气导入空气干燥净化装置；
[0027]S3、空气进入主换热器冷却为低温增压空气,低温增压空气再进入膨胀机的膨胀端,低温增压空气被膨胀制冷为膨胀后空气,膨胀后空气进入主换热器复热后作为预冷纯化气体送出冷箱；
[0028]S4、冷箱排出低温空气送入制氮塔的下部进行精馏；
[0029]S5、氮气生产负荷需要调整，氮气产量需求较大，则副氮塔的低压液氮汇入制氮塔，然后从制氮塔顶部取出产品氮气，将氮气装入储存罐内转化为液氮；
[0030]S6、储存罐内的液氮进入汽化器被加热后，送入产品氮气管道；
[0031]S1步骤中的对空气初步处理，使用空气压缩机提供的压缩空气首先通入压缩空气净化组件中，压缩空气先由管道过滤器除去大部分的油、水和尘。
[0032]其中压缩空气的压力在12bar—13bar时氮气的回收效率最高，故需选用最大出口压力为12bar—13bar的空气压缩机。
[0033]S2步骤中的空气干燥净化装置除去空气中的水分、二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物，其空气冷却器用来缓冲来自空压机的压缩空气的压力，同时可以除去压缩空气中的部分油水。
[0034]S4步骤中的制氮塔顶部的压力氮气分为两部分，抽取一部分压力氮气经主换热器复热后作为产品氮气送本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.制氮机低压流程，其特征在于：包括以下步骤：S1、以空气为原料，同时对空气进行初步处理，对空气进行净化，以得到预定压力的纯化空气；S2、将处理后的空气输送至空气冷却器，降低空气温度，在将降低温度后的空气导入空气干燥净化装置；S3、空气进入主换热器冷却为低温增压空气,低温增压空气再进入膨胀机的膨胀端,低温增压空气被膨胀制冷为膨胀后空气,膨胀后空气进入主换热器复热后作为预冷纯化气体送出冷箱；S4、冷箱排出低温空气送入制氮塔的下部进行精馏；S5、氮气生产负荷需要调整，氮气产量需求较大，则副氮塔的低压液氮汇入制氮塔，然后从制氮塔顶部取出产品氮气，将氮气装入储存罐内转化为液氮；S6、储存罐内的液氮进入汽化器被加热后，送入产品氮气管道。2.根据权利要求1所述的制氮机低压流程，其特征在于：所述S1步骤中的对空气初步处理，使用空气压缩机提供的压缩空气首先通入压缩空气净化组件中，压缩空气先由管道过滤器除去大部分的油、水和尘。3.根据权利要求2所述的制氮机低压流程，其特征在于：其中压缩空气的压力在12bar—13bar时氮气的回收效率...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓欣，王虎林，盛晋江，
申请(专利权)人：宏芯气体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：