本实用新型专利技术公开了一种用于保护分子筛的多级扩散制氮装置，包括扩散筒，扩散筒的一端焊接设有用于压缩空气进入的进气部，扩散筒的另一端焊接设有用于消声气排出的出气部，扩散筒内设有吸附层，吸附层与扩散筒可拆连接，进气部处设有用于降低气流冲击、均匀分配气流和消除扩散死角的气流扩散结构。本实用新型专利技术提供了一种用于保护分子筛的多级扩散制氮装置，实现降低气流冲击、均匀分配气流和消除扩散死角。角。角。
【技术实现步骤摘要】
一种用于保护分子筛的多级扩散制氮装置
[0001]本技术涉及制氮
，尤其是一种用于保护分子筛的多级扩散制氮装置。
技术介绍
[0002]碳分子筛是PSA制氮的核心部分，在其表面分布有大量的微孔，在一定的压力下，它大量吸附空气中的氧气、二氧化碳、水分等，而氮气吸附量很少，成为产品气从吸附塔顶端流出，当压力降低至常压时，它所吸附的氧气、二氧化碳、水分从碳分子筛内释放出来。PSA制氮就是根据这一原理而产生的，一般在系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氮，一塔脱附再生，交替循环，从而源源不断地产生氮气，正因为如此分子筛在工作工程中如果没有保护好就容易失效，所以吸附塔内扩散是很关键的。
[0003]目前扩散装置只能使得气流扩散均匀，降低气流冲击效果较差，不能用于制氮装置里的保护分子筛，一些用于保护分子筛的扩散制氮结构不能消除扩散死角和干燥气体。
[0004]例如，一种在中国专利文献上公开的“一种气流扩散效果好的风机”，其公告号CN112780608A，包括壳体、蜗壳、出风通道和进风通道，蜗壳内设风扇，出风通道的前端部开设进风口，底部开设出风口，出风通道的轴线沿蜗壳周缘的切向设置，出风通道顶面设有多级引导板，多级引导板靠近风扇的前端拐角部通过弯折形成前端引导面，前端引导面沿所述风扇周缘的切线方向倾斜，流经出风口且靠近风扇的内层气流与前端引导面抵触转向后通过出风口向下外排，并与流经出风口且远离风扇的外层气流错位避让。缺点是只能使得气流扩散均匀，降低气流冲击效果较差，不能用于制氮装置里的保护分子筛。
技术内容
[0005]本技术的目的是为了克服现有技术中用于保护分子筛的扩散制氮结构气流扩散均匀效果较差、降低气流冲击效果较差、不能消除扩散死角和干燥气体的问题，提供了一种用于保护分子筛的多级扩散制氮装置，实现降低气流冲击、均匀分配气流和消除扩散死角。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种用于保护分子筛的多级扩散制氮装置，包括扩散筒，所述扩散筒的一端焊接设有用于压缩空气进入的进气部，扩散筒的另一端焊接设有用于消声气排出的出气部，所述扩散筒内设有吸附层，所述吸附层与扩散筒可拆连接，所述进气部处设有用于降低气流冲击、均匀分配气流和消除扩散死角的气流扩散结构。压缩空气进入制氮机吸附塔内选经过进气部进入扩散筒，利用吸附层和气流扩散结构降低气流冲击、均匀分配气流和消除扩散死角，后从出气部流出，多种气流扩散结构的使用，使气流的冲击能量大大降低，有效控制了气流的流速和方向，避免了气流的冲击，延长使用寿命，避免了气流直接冲击碳分子筛，及高速冲击造成的分子筛粉化、破碎现象，使气体在扩散时呈“S”螺旋形流动，和碳分子筛接触时呈直线形流动，这不仅大大降低了气体对碳分子筛的冲击力，也使气体在吸附过
程中更加均匀，并有效防止吸附“死角”和产生“隧道效应”，有利于提高氮气纯度和保证碳分子筛的使用寿命。吸附层与扩散筒可拆连接，便于吸附层的更换。
[0008]作为优选，所述气流扩散结构包括由下向上依次设置的用于将整股压缩空气分成小股气流的钻孔、用于拦截粉尘的丝网、用于改变气流方向的螺旋片、用于减小分子筛冲击力的填装层、用于使气流均匀向上流动而不留死角的组合网、用于使气流细化流动和吸取水分的干燥剂层以及用于隔离干燥剂层和分子筛的椰垫。钻孔用于将整股压缩空气分成小股气流，丝网有效拦截吸附塔内的粉尘扩散至套筒内，这样避免了吸附塔内的粉尘扩散到连接阀门的管道内从而保护了阀门免收粉尘影响，增加了阀门的使用寿命和减少了阀门维修频率等，丝网的保护避免了吸附塔内外渣滓的交叉混合，减少了对设备的损伤，在气体缓冲腔外的气体扩散管端口设有法兰，气体扩散管的另一端端口封闭，在气体缓冲腔内的气体扩散管管壁上设有多个均匀分布的小孔，进口气流通过小孔降速，经过气体缓冲腔的缓冲，减弱了气流的能量，降低了气流的冲击破坏，螺旋片用于改变气流方向，填装层用于减小分子筛冲击力，组合网用于使气流均匀向上流动而不留死角，干燥剂层用于使气流细化流动和吸取水分，椰垫用于隔离干燥剂层和分子筛。
[0009]作为优选，所述扩散筒内设有套筒，所述套筒与用于将压缩空气进入气流扩散结构的扩散接管连接，所述钻孔均匀设置在套筒上，所述丝网设置在套筒的钻孔外。压缩空气进入制氮机吸附塔内经过均匀分布在扩散筒内部的钻孔使得一整股压缩空气分成许多小股气流进行扩散，然后在套筒钻孔部位外包扎丝网进行进一步细化压缩空气。
[0010]作为优选，所述螺旋片包括若干同轴转动的扇片，所述扇片的一端焊接在一起，两扇片之间的角度小于15度。螺旋片由许多扇片焊接而成，两扇片之间的角度小于15度，从正上面看看不出明显间隙；整个螺旋片旋风扩散装置为弧形，这样当丝网扩散而来的压缩空气进入时，压缩空气将会改变气流方向，改变压缩空气的运行状态形成了一股漩涡，处于漩涡状态的压缩空气向扇片的四周扩散，压缩空气形成倒金字塔型，其目的就是让压缩空气能均匀的扩散的吸附塔内，让吸附塔内内壁边缘的分子筛也能分离压缩空气，气流从旋风板设定的方向向四周扩散流出，平稳均匀进入吸附床，避免了气流对吸附料的直接冲击，从而提高分子筛的利用率，提高了吸附料的使用寿命。
[0011]作为优选，所述填装层由大小不一的惰性瓷球组成。填装层由大小不一的惰性瓷球组成，这种惰性瓷球具有高强度、高化学稳定性和热稳定性的特性，惰性瓷球可以耐高温、高压和酸、碱、盐及各种有机溶剂的腐蚀，吸水率低，化学性能稳定的特点，并能经受生产过程中出现的温度变化。从螺旋片扩散出来的漩涡状态的压缩空气一般具有较强的冲击力，而惰性瓷球刚好能抗击这种冲击力，而且由于瓷球是大小不一混合在一起填装的使得瓷球之间的间隙均匀，气流从瓷球间隙中流过进一步进行气流扩散。另外现在很多制氮机吸附筒这部分是不填装瓷球的，增大了分子筛的冲击力，更重要的是形成了死空间，这部分死空间的气体是不参与制氮机氧氮分离的，每次循环的时候都直接排到大气中，形成了浪费，增加了制氮机的空氮比，成功化解了压缩空气的冲击力。
[0012]作为优选，所述组合网包括用于作为分子筛支撑面的孔板网和若干层席型网，所述席型网设置在孔板网的上方，所述孔板网和席型网的边缘通过压板固定。由填装层的大小不一的惰性瓷球间隙出来的气体，冲击力已经大大减少，但是气体是比较粗的；这样的气体还不能直接进入吸附塔分子筛床层进行氧氮分离的，利用孔板网作为分子筛支撑面，在
孔板网上方包扎两层密度比较细的席型网，在孔板网与席型网边缘用压板固定组合，使得充分的压缩空气气流，充满整个吸附塔横截面均匀的往上流动而不留死角。
[0013]作为优选，所述干燥剂层由颗粒细致的氧化铝组成，所述孔板网靠近干燥剂层的表面贴合设有用于隔离干燥剂层的金属网。干燥剂层主要是用颗粒比较细致的氧化铝，利用氧化铝纳米级的微孔进行气流的分布，使得压缩空气以纳米级气流进行细化流动；同时氧化铝是一种难溶于水的白色固体，无臭、无味、质极硬，易吸潮而不潮解的，所以氧化铝可以起到最后一层保护作用，当前端压缩空气液态本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于保护分子筛的多级扩散制氮装置，包括扩散筒（1），其特征在于，所述扩散筒（1）的一端焊接设有用于压缩空气进入的进气部（2），扩散筒的另一端焊接设有用于消声气排出的出气部（3），所述扩散筒内设有吸附层（10），所述吸附层（10）与扩散筒（1）可拆连接，所述进气部（2）处设有用于降低气流冲击、均匀分配气流和消除扩散死角的气流扩散结构（4）。2.根据权利要求1所述的一种用于保护分子筛的多级扩散制氮装置，其特征在于，所述气流扩散结构（4）包括由下向上依次设置的用于将整股压缩空气分成小股气流的钻孔（4.1）、用于拦截粉尘的丝网（4.2）、用于改变气流方向的螺旋片（4.3）、用于减小分子筛冲击力的填装层（4.4）、用于使气流均匀向上流动而不留死角的组合网（4.5）、用于使气流细化流动和吸取水分的干燥剂层（4.6）以及用于隔离干燥剂层（4.6）和分子筛的椰垫（4.7）。3.根据权利要求2所述的一种用于保护分子筛的多级扩散制氮装置，其特征在于，所述扩散筒（1）内设有套筒，所述套筒与用于将压缩空气进入气流扩散结构（4）的扩散接管（5）连接，所述钻孔（4.1）均匀设置在套筒上，所述丝网（4.2）设置在套筒的钻孔（4.1）外。4.根据权利要求2所述的一种用于保护分子筛的多级扩散制氮装置，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：何彦甫，侯秋华，蒋建荣，冯成方，
申请(专利权)人：杭州天利空分设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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