一种高含氩富氧气的深冷法提纯装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高含氩富氧气的深冷法提纯装置，包括富氧气管路，以及依次设置于富氧气管路上的富氧气压缩模块和低温精馏模块，所述低温精馏模块包括依次设置于富氧气管路的第一换热器、气液分离罐和精馏塔，所述精馏塔上连接有氧输送管路、氮循环管路和废气出口管路，所述精馏塔上设有与氮循环管路连接的氮循环进口，所述氮循环管路上设有氮循环制冷模块，所述氧输送管路和氮循环管路经过所述第一换热器的吸热管路。针对变压吸附制氧机出口氧气氧纯度不高、氩含量较大的问题，本发明专利技术提供了一种高含氩富氧气的深冷法提纯装置及其方法，它能实现富氧气的进一步提纯。它能实现富氧气的进一步提纯。它能实现富氧气的进一步提纯。

【技术实现步骤摘要】
一种高含氩富氧气的深冷法提纯装置及其方法


[0001]本专利技术涉及气体提纯
，具体涉及一种高含氩富氧气的深冷法提纯装置及其方法。

技术介绍

[0002]变压吸附制氧技术成熟，产品单耗低，可根据产品需求灵活配置制氧机组，可根据吸附剂装填种类和质量控制出口氧气的水分和二氧化碳含量，负荷调节范围大，自动化程度高，出口氧气纯度一般在90％
‑
93％，氩含量高，无法同时满足用户对高纯氧和大范围负荷调节能力的需求。

技术实现思路

[0003]1、专利技术要解决的技术问题
[0004]针对变压吸附制氧机出口氧气氧纯度不高、氩含量较大的问题，本专利技术提供了一种高含氩富氧气的深冷法提纯装置及其方法，它能实现富氧气的进一步提纯。
[0005]2、技术方案
[0006]为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：
[0007]一种高含氩富氧气的深冷法提纯装置，包括富氧气管路，以及依次设置于富氧气管路上的富氧气压缩模块和低温精馏模块，所述低温精馏模块包括依次设置于富氧气管路的第一换热器、气液分离罐和精馏塔，所述精馏塔上连接有氧输送管路、氮循环管路和废气出口管路，所述精馏塔上设有与氮循环管路连接的氮循环进口，所述氮循环管路上设有氮循环制冷模块，所述氧输送管路和氮循环管路经过所述第一换热器的吸热管路。
[0008]可选地，所述氮循环制冷模块包括精馏塔冷凝器、第二换热器、循环氮压机、循环氮压机末级冷却器和精馏塔蒸发器，所述氮循环管路依次经过所述精馏塔冷凝器的吸热管路、第二换热器的吸热管路、第一换热器的吸热管路、循环氮压机、循环氮压机末级冷却器、第二换热器的供热管路、精馏塔蒸发器和所述第二换热器的供热管路后连接至所述精馏塔的氮循环进口上。
[0009]可选地，所述氮循环制冷模块还包括制冷管路，以及设于制冷管路上的循环氮膨胀机，所述制冷管路一端连接于第一换热器中与氮循环管路连接的供热管路上，另一端连接于氮循环管路上与第一换热器中吸热管路相连前的管路上。
[0010]可选地，所述氮循环制冷模块还包括与氮循环管路连通的液氮补充管路。
[0011]可选地，所述氮循环管路上连接有氮气产品管路。
[0012]可选地，所述氧输送管路包括气氧产品管路和液氧产品管路，所述气氧产品管路经过所述第一换热器的吸热管路。
[0013]可选地，还包括冷箱，所述第一换热器、气液分离罐、精馏塔、精馏塔冷凝器、第二换热器和精馏塔蒸发器均安装于冷箱内。
[0014]可选地，所述富氧气压缩模块包括依次设置于富氧气管路上的富氧气压缩机、富
氧气压缩机末级冷却器。
[0015]一种应用于上所述的高含氩富氧气的深冷法提纯装置的高含氩富氧气的深冷法提纯方法，其特征在于：将常压高含氩富氧气经压缩和低温精馏制备得到高纯氧气，所述低温精馏步骤中产生的氮气作为制冷介质在低温精馏步骤中循环使用。
[0016]3、有益效果
[0017]采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0018]本高含氩富氧气的深冷法氧气提纯装置可对高含氩富氧气进行氧气提纯，采用低温精馏法来分离提纯高含氩富氧气，采用代表当今空分技术最先进水平的规整填料塔技术，具有氧提取率高(可达99.6％及以上)、总体能耗低、运行安全可靠等特点；采用精馏过程中的氮气作为制冷介质循环精馏使用，工艺组织简单；本高含氩富氧气的深冷法氧气提纯装置流程先进、技术成熟、安全可靠、操作方便、设备配置经济合理，氧气提取率高，提纯得到的纯氧气纯度可达99.6％及以上，有效节省了系统的生产能耗，降低了系统成本。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例提出的一种高含氩富氧气的深冷法提纯装置的结构示意图；
[0020]1、富氧气管路；2、富氧气压缩机；3、富氧气压缩机末级冷却器；4、第一换热器；5、气液分离罐；6、精馏塔；6a、氮气出口；6b、氮循环进口；6c、废气出口；7、氧输送管路；8、液氧产品管路；9、冷箱；10、气氧产品管路；11、精馏塔冷凝器；12、氮循环管路；13、第二换热器；14、氮气产品管路；15、循环氮压机；16、循环氮压机末级冷却器；17、精馏塔蒸发器；18、液氮补充管路；19、制冷管路；20、循环氮膨胀机；21、废气排放管路。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。
[0022]需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”、“固设于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。进一步地，当一个元件被认为是“固定连接”另一个元件，二者可以是可拆卸连接方式的固定，也可以不可拆卸连接的固定，如套接、卡接、一体成型固定、焊接等，在现有技术中可以实现，在此不再累赘。当元件与另一个元件相互垂直或近似垂直是指二者的理想状态是垂直，但是因制造及装配的影响，可以存在一定的垂直误差。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0023]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0024]本专利技术中涉及的“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
[0025]实施例一
[0026]结合附图1，本实施例的一种高含氩富氧气的深冷法提纯装置，包括富氧气管路1，以及依次设置于富氧气管路1上的富氧气压缩模块和低温精馏模块，所述富氧气管路1的一端用于收集变压吸附制氧过程中生产的富氧气，所述低温精馏模块包括依次设置于富氧气管路1上的第一换热器4、气液分离罐5和精馏塔6，所述富氧气管路1经过第一换热器4的放热管路，所述精馏塔6为填料塔，富氧气进入精馏塔6进行精馏提纯，在精馏塔6中，上升气体与下流液体充分接触，传质传热后，得到的纯液氧，所述精馏塔6上连接有氧输送管路7、氮循环管路12和废气出口管路，所述氧输送管路7与精馏塔6底部相连通，所述氧输送管路7上设有液氧泵，所述精馏塔6的上端设有与氮循环管路12连接的氮气出口6a和氮循环进口6b，所述氮循环管路12上设有氮循环制冷模块，所述氧输送管路7和氮循环管路12经过所述第一换热器4的吸热管路，所述第一换热器4上设有两个吸热管路，分别连接氧输送管路7和氮循环管路12，所述精馏塔6中产生的废气经过所述第一换热器4的吸热管路后排出。
[0027]本高含氩富氧气的深冷法氧气提纯装置可对高含氩富氧气进行氧气提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高含氩富氧气的深冷法提纯装置，其特征在于：包括富氧气管路，以及依次设置于富氧气管路上的富氧气压缩模块和低温精馏模块，所述低温精馏模块包括依次设置于富氧气管路的第一换热器、气液分离罐和精馏塔，所述精馏塔上连接有氧输送管路、氮循环管路和废气出口管路，所述精馏塔上设有与氮循环管路连接的氮循环进口，所述氮循环管路上设有氮循环制冷模块，所述氧输送管路和氮循环管路经过所述第一换热器的吸热管路。2.根据权利要求1所述的一种高含氩富氧气的深冷法提纯装置，其特征在于：所述氮循环制冷模块包括精馏塔冷凝器、第二换热器、循环氮压机、循环氮压机末级冷却器和精馏塔蒸发器，所述氮循环管路依次经过所述精馏塔冷凝器的吸热管路、第二换热器的吸热管路、第一换热器的吸热管路、循环氮压机、循环氮压机末级冷却器、第二换热器的供热管路、精馏塔蒸发器和所述第二换热器的供热管路后连接至所述精馏塔的氮循环进口上。3.根据权利要求2所述的一种高含氩富氧气的深冷法提纯装置，其特征在于：所述氮循环制冷模块还包括制冷管路，以及设于制冷管路上的循环氮膨胀机，所述制冷管路一端连接于第一换热器中与氮循环管路连接的供热管路上，另一端连接于氮循环管路上与第一换热器中吸热管路相连前的管路上。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李开坤，侯新刚，宋鑫，康玉茹，
申请(专利权)人：盈德气体工程浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：