一种可变流量小型液氮机制造技术

本实用新型专利技术涉及液氮制备技术领域，公开了一种可变流量小型液氮机，包括空压机、第一管路、气水分离器、空气净化系统、制氮主机、第二管路、氮气液化器、第三管路和液氮储存罐；气水分离器，所述气水分离器设于所述第一管路；所述制氮主机包括吸附塔，所述吸附塔的内部装有第一分子筛和第二分子筛，所述第二分子筛位于所述第一分子筛的上方，所述第一分子筛为分子筛干燥剂，所述第二分子筛为制氮碳分子筛；所述气体输出端与所述吸附塔的底部相连通；本实用新型专利技术能够极大减少氮气中的水分，避免氮气液化器的管路出现结冰堵塞的问题，保证液氮的正常生产，并能通过增设氮气增压机提高氮气的压力，从而提高氮气的液化温度，提高液氮的产量。提高液氮的产量。提高液氮的产量。

【技术实现步骤摘要】
一种可变流量小型液氮机


[0001]本技术涉及液氮制备
，特别是可变流量小型液氮机。

技术介绍

[0002]目前市场上的小型液氮机由制氮机和氮气液化器两部分组成；制氮机一般采用变压吸附工艺，生产出氮气；氮气液化器采用深冷混合工质节流制冷机作冷源，将氮气液化，生产出液氮；目前的制氮机产出的氮气的露点一般为
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40℃左右，含有微量的水份，这微量的水份在进入氮气液化器时，很容易结冰，从而容易导致氮气液化器的管路出现结冰堵塞的问题，影响液氮的产量，严重时甚至导致不能产出液氮。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是：提供一种可变流量小型液氮机，其能够极大减少氮气中的水分，避免氮气液化器的管路出现结冰堵塞的问题，保证液氮的正常生产。
[0004]为了实现上述目的，本技术提供一种可变流量小型液氮机，包括：
[0005]空压机；
[0006]第一管路，所述第一管路具有气体输入端和气体输出端，所述气体输入端与所述空压机相连通；
[0007]气水分离器，所述气水分离器设于所述第一管路，且所述气水分离器设于所述气体输入端和所述气体输出端之间；
[0008]空气净化系统，所述空气净化系统设于所述第一管路，且所述空气净化系统设于所述气水分离器和所述气体输出端之间；
[0009]制氮主机，所述制氮主机包括吸附塔，所述吸附塔的内部装有第一分子筛和第二分子筛，所述第二分子筛位于所述第一分子筛的上方，所述第一分子筛为分子筛干燥剂，所述第二分子筛为制氮碳分子筛；所述气体输出端与所述吸附塔的底部相连通；
[0010]第二管路，所述第二管路具有氮气输入端和氮气输出端，所述氮气输入端与所述吸附塔的上部相连通，且所述氮气输入端与所述吸附塔的连通处设于所述第二分子筛的上方；
[0011]氮气液化器，所述氮气液化器连接于所述氮气输出端并与所述第二管路相连通；
[0012]第三管路，所述第三管路包括液氮输入端和液氮输出端，所述液氮输入端与所述氮气液化器相连通；
[0013]液氮储存罐，所述液氮储存罐连接于所述液氮输出端并与所述第三管路相连通。
[0014]将所述吸附塔底部先装入足量的分子筛干燥剂，再在分子筛干燥剂上装碳分子筛，使得压缩空气进入所述吸附塔时，先经过所述分子筛干燥剂，微量的水分子被吸收，再进入所述碳分子筛制氮，从而能生产出露点
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60℃的氮气；同时，当所述吸附塔吸附饱和再生时，所述分子筛干燥剂吸附的水分子也会排掉，所述分子筛干燥剂得到再生，因此，本技术实际上是将所述制氮主机变成了一个再生吸附式干燥机和制氮机的复合体，从而能
保证稳定生产出露点
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60℃的氮气，确保所述氮气液化器不会出现冰堵。
[0015]氮气的露点是指在标准大气压下氮气中的水分冷凝成水时的温度，氮气的露点也是用来衡量氮气中的含水量的指标。
[0016]分子筛干燥剂是一种人工合成且对水分子有较强吸附性的干燥剂产品，分子筛的孔径大小可以通过加工工艺的不同来控制，除了吸附水汽，它还可以吸附其他气体。
[0017]优选地，所述氮气液化器为深冷混合工质节流制冷机。
[0018]具体地，所述氮气液化器是采用带预冷的单压缩机驱动的深冷混合工质节流制冷机实现氮气液化(
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180℃)的需求；深冷混合工质节流制冷机是基于回热式多元混合工质节流制冷循环，从环境温度至目标制冷温度，优选高中低沸点纯质组元组成多元混合工质，实现各沸点组元有效制冷温区的接力匹配，是一种可高效实现
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40℃至
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196℃温区的制冷机；与传统的斯特林制冷机和GM制冷机相比，深冷混合工质节流制冷机无需定期维护、高可靠性、使用周期长。
[0019]优选地，所述第一分子筛为钙A型分子筛或钠X型分子筛。
[0020]钙A型分子筛，又称5A分子筛，它除具有3A，4A分子筛所具有的功效外，还可吸附C3—C4正构烷烃，氯乙烷，溴乙烷，丁醇等，可应用于正异构烃分离、变压吸附分离及水和二氧化碳的共吸附，钙分子筛用分子水平下的物质吸收。它可以吸附多达自己体重的22％的水。其吸附原理与色谱法相似，只是没有改变物质的分子组合，常用于天然气干燥、脱硫、脱二氧化碳；氮氧分离、氮氢分离，制取氧、氮和氢；石油脱腊、从支烃、环烃中分离正构烃。
[0021]钠X型分子筛，又称13X分子筛，是碱金属硅铝酸盐，具有一定的碱性，属于一类固体碱，其孔径10A，吸附大于3.64A小于10A任何分子，可用于催化剂协载体、水和二氧化碳共吸附、水和硫化氢气体共吸附，主要应用于医药和空气压缩系统的干燥。
[0022]优选地，所述空气净化系统包括沿所述气体输入端至所述气体输出端的方向依次设于所述第一管路的第一级过滤器、冷冻干燥机、第二级过滤器、第三级过滤器及除油器。
[0023]更优地，所述第一级过滤器的滤网的滤孔孔径大于所述第二级过滤器的滤网的滤孔孔径；所述第二级过滤器的滤网的滤孔孔径大于所述第三级过滤器的滤网的滤孔孔径。所述第一级过滤器为管路过滤器，所述第二级过滤器为精密过滤器，所述第三级过滤器为超精过滤器。通过所述空气净化系统，完成压缩空气的冷冻干燥、过滤和除油，把干净的压缩空气送入所述制氮主机中。
[0024]优选地，所述液氮机还包括第一空气缓冲罐，所述第一空气缓冲罐设于所述第一管路，且所述第一空气缓冲罐设于所述气体输入端和气水分离器之间。
[0025]优选地，所述液氮机还包括第二空气缓冲罐，所述第二空气缓冲罐设于所述第一管路，且所述第二空气缓冲罐设于所述空气净化系统和所述气体输出端之间。
[0026]优选地，所述液氮机还包括氮气缓冲罐，所述氮气缓冲罐设于所述第二管路，且所述氮气缓冲罐设于所述氮气输入端和氮气输出端之间。
[0027]更优地，所述液氮机还包括所述氮气储存罐，所述氮气储存罐设于所述第二管路，且所述氮气储存罐设于所述氮气缓冲罐和所述氮气液化器之间。
[0028]更优地，所述液氮机还包括氮气增压机，所述氮气增压机设于所述第二管路，且所述氮气增压机设于所述氮气储存罐和氮气输出端之间；通过所述氮气增压机高氮气的压力，可以提高氮气的液化温度，提高液氮的产量。
[0029]更优地，所述液氮机还包括氮气过滤器，所述氮气过滤器设于所述第二管路，且所述氮气过滤器设于所述氮气输入端和氮气输出端之间；通过所述氮气过滤器可以过滤氮气中含有的杂质。
[0030]本技术提供的与现有技术相比，其有益效果在于：通过所述气水分离器的机械作用将大颗粒的水分子分离，可显著降低后续压缩空气中的水分含量，再通过所述空气净化系统完成压缩空气的净化并送入所述制氮主机中，再通过在所述制氮主机的所述吸附塔的内部装有所述第一分子筛和第二分子筛，并把所述第二分子筛设于所述第一分子筛的上方，使得压缩空气进入所述吸附塔时，先经过所述分子筛干燥剂，微量的水分子被吸收，以达到深度除水的效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变流量小型液氮机，其特征在于，包括：空压机；第一管路，所述第一管路具有气体输入端和气体输出端，所述气体输入端与所述空压机相连通；气水分离器，所述气水分离器设于所述第一管路，且所述气水分离器设于所述气体输入端和所述气体输出端之间；空气净化系统，所述空气净化系统设于所述第一管路，且所述空气净化系统设于所述气水分离器和所述气体输出端之间；制氮主机，所述制氮主机包括吸附塔，所述吸附塔的内部装有第一分子筛和第二分子筛，所述第二分子筛位于所述第一分子筛的上方，所述第一分子筛为分子筛干燥剂，所述第二分子筛为制氮碳分子筛；所述气体输出端与所述吸附塔的底部相连通；第二管路，所述第二管路具有氮气输入端和氮气输出端，所述氮气输入端与所述吸附塔的上部相连通，且所述氮气输入端与所述吸附塔的连通处设于所述第二分子筛的上方；氮气液化器，所述氮气液化器连接于所述氮气输出端并与所述第二管路相连通；第三管路，所述第三管路包括液氮输入端和液氮输出端，所述液氮输入端与所述氮气液化器相连通；液氮储存罐，所述液氮储存罐连接于所述液氮输出端并与所述第三管路相连通。2.根据权利要求1所述的液氮机，其特征在于，所述第一分子筛为钙A型分子筛或钠X型分子筛。3.根据权利要求1所述的液氮机，其特征在于，所述空气净化系统包括沿所述气体输入端至所述气体输出端的方向，依次设于所述第一管路的第一级过滤器、冷冻干燥机、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷体桥，
申请(专利权)人：广州惠临空气分离设备有限公司，
类型：新型
国别省市：