一种制氮系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种制氮系统，包括氮气储罐，氮气储罐上设置有纯氮出气口，纯氮出气口处的管路上设有纯氮开关阀，氮气储罐上还设有不纯氮出气口，不纯氮出气口处设有不纯氮开关阀，该系统还包括用于监测氮气储罐内氮气纯度的监测装置，氮气储罐通过其上设置的采样气路与监测装置连通，该系统还包括可编程控制器，监测装置与可编程控制器的信号输入端相连，纯氮开关阀及不纯氮开关阀与可编程控制器相应的信号输出端相连，本实用新型专利技术的氮气储罐上设置的不纯氮出气口和纯氮出气口，可编程控制器根据监测装置监测氮气储罐中氮气的纯度控制不纯氮出气口处的不纯氮开关阀和纯氮出气口处的纯氮开关阀开闭，将纯度不高的氮气排出，得到纯度较高的氮气。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种从空气之类的以氮氧为主的混合气体中分离出高纯度氮气的制备系统。
技术介绍
制氮系统现已广泛应用于各个行业，现有技术中的制氮系统如中国专利公告号为CN101700877A，公告日为2010年5月5日，名称为‘一种变压吸附制氮工艺方法’说明书中公开了一种变压吸附制氮系统，包括空压机，空压机出气口连接有空气净化装置，空气净化装置包括依次通过管路连通的一级空气过滤器、冷干机、二、三级空气过滤器、活性炭过滤器，空气净化装置用于去除空气中的水分、灰尘、油污等杂质，空气净化装置的出气口处连接有空气储罐，空气储液罐的出气口连通有氮氧分离装置，氮氧分离装置由两个吸附塔 组成，两个吸附塔上分别设置有氮气出口和氧气出口，两个吸附塔上的氮气出口均与氮气储罐连通，这种制氮系统除了吸附塔由PLC程序控制以外其余部件均由人工控制启动和关闭，造成了人力的浪费自动化程度低，并且纯度不够的氮气仍然存储到氮气储罐内，导致整体制造的氮气的纯度降低，并且该系统制造出的氮气的压力较低，不能适用于对氮气要求高压力、高纯度的使用工况。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种制氮系统，以解决现有技术中制出的氮气纯度低的问题。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种制氮系统，包括氮气储罐，氮气储罐上设置有用于通过管路与用户端相连通的纯氮出气口，纯氮出气口处的管路上设置有纯氮开关阀，氮气储罐上还设置有用于与系统外部空气连通的不纯氮出气口，不纯氮出气口处设置有不纯氮开关阀，该系统还包括用于监测氮气储罐内氮气纯度的监测装置，氮气储罐通过其上设置的一采样气路与监测装置连通，该系统还包括可编程控制器，监测装置与可编程控制器的信号输入端相连，纯氮开关阀及不纯氮开关阀与可编程控制器相应的信号输出端相连。所述的纯氮出气口通过管路连通增压系统后再用于与用户端相连通，增压系统与可编程控制器相应的信号输出端相连且通过可编程控制器根据氮气纯度控制开停，增压系统的出气口处通过分支管路连接有高纯高压氮气储罐。本技术的一种制氮系统，氮气储罐上设置的不纯氮出气口和纯氮出气口，可编程控制器根据监测装置监测氮气储罐中氮气的纯度控制不纯氮出气口处的不纯氮开关阀和纯氮出气口处的纯氮开关阀开闭，将纯度不高的氮气排出，得到纯度较高的氮气。进一步，设置的增压系统，能够使该系统同时得到压力较高的氮气。附图说明图I是本技术的实施例的结构示意图；图2是图I中的可编程控制器的控制框图。具体实施方式一种制氮系统的实施例，如图I所示，包括依次通过管路连通的空压机I、净化系统2、空气储罐8、氮氧分离装置3、氮气储罐9，净化系统2包括依次通过管路连通的一级管路过滤器5、干燥机6、二级管路过滤器15、三级管路过滤器16、除油过滤器7，氮氧分离装置3由两个吸附塔A、B组合而成，氮气储罐9上设置有纯氮出气口，纯氮出气口处的管路上设置有纯氮开关阀11，纯氮出气口通过管路连通增压系统4后再与用户端相连通，增压系统4的出气口处通过分支管路连接有高纯高压氮气储罐10，高纯高压氮气储罐上设置有压力表14，氮气储罐9上还设置有用于与系统外部空气连通的不纯氮出气口，不纯氮出气口处设置有不纯氮开关阀17，该系统还包括用于远程监测氮气储罐内氮气纯度的监测装置13，氮气储罐9通过其上设置的一采样气路与监测装置13连通，该系统还包括可编程控制器12，监测装置13与可编程控制器12的信号输入端相连，空压机I、净化系统2、氮氧分离 装置3、增压系统10、纯氮开关阀及不纯氮开关阀与相应的信号输出端相连，可编程控制器控制空压机开停、净化系统开停、氮氧分离装置工作，可编程控制器根据氮气纯度控制纯氮开关阀或不纯氮开关阀开闭及增压系统的开停。可编程控制器控制过程如图2所示，高纯高压制氮系统启动后，可编程控制器按程序启动干燥机，延迟一定时间(干燥机运行稳定)后，启动空压机，空压机开始提供压缩空气，压缩空气经净化装置净化后，除去了压缩空气中的水分、灰尘、油污等杂质，将过净化后的压缩空气储存到空气储罐内，可编程控制器启动氮氧分离装置，空气储罐内的压缩空气进入氮氧分离装置，氮氧分离装置有两个吸附塔(A塔和B塔)，每个吸附塔中均装填了新型分子筛，氮氧分离装置工作时，A塔和B塔交替工作，A塔工作时，B塔处于再生状态，当A塔工作完毕后，切换到B塔工作，A塔再生，A塔工作时，塔内的分子筛将氧气吸附，剩余的氮气进入氮气储罐，当吸附饱和后，自动切换至B塔工作，此时A塔将吸附的氧气排放到系统外，实现再生，B塔原理相同，制造的氮气经监测装置监测氮气的纯度，如果氮气储罐内的氮气未达到设定纯度，则可编程控制器控制不纯氮开关阀打开将不纯的氮气排放到系统外面，当氮气储罐中的氮气达到设定纯度时，可编程控制器控制不纯氮开关阀停止对外排放氮气，并控制纯氮开关阀打开给增压储存装置供气，可编程控制器启动增压机，氮气经增压后储存在高纯高压氮气储罐内。本技术通过可编程控制器控制空压机开停、净化系统开停、氮氧分离装置工作及根据氮气纯度控制纯氮开关阀和不纯氮开关阀自动切换开闭，实现了系统自动有序的运行，大大的提高了整套系统的自动化程度。在其它的实施例中，所述的纯氮出气口处还可以不连通增压系统，纯氮出气口通过管路直接与用户端连通。在其它的实施例中，所述的氮氧分离装置还可以由一个或两个以上的吸附塔组合而成。权利要求1.一种制氮系统，包括氮气储罐，氮气储罐上设置有用于通过管路与用户端相连通的纯氮出气口，纯氮出气口处的管路上设置有纯氮开关阀，其特征在于，氮气储罐上还设置有用于与系统外部空气连通的不纯氮出气口，不纯氮出气口处设置有不纯氮开关阀，该系统还包括用于监测氮气储罐内氮气纯度的监测装置，氮气储罐通过其上设置的一采样气路与监测装置连通，该系统还包括可编程控制器，监测装置与可编程控制器的信号输入端相连，纯氮开关阀及不纯氮开关阀与可编程控制器相应的信号输出端相连。2.根据权利要求I所述的一种制氮系统，其特征在于，所述的纯氮出气口通过管路连通增压系统后再用于与用户端相连通，增压系统与可编程控制器相应的信号输出端相连且通过可编程控制器根据氮气纯度控制开停，增压系统的出气口处通过分支管路连接有高纯高压氮气储罐。专利摘要本技术公开了一种制氮系统，包括氮气储罐，氮气储罐上设置有纯氮出气口，纯氮出气口处的管路上设有纯氮开关阀，氮气储罐上还设有不纯氮出气口，不纯氮出气口处设有不纯氮开关阀，该系统还包括用于监测氮气储罐内氮气纯度的监测装置，氮气储罐通过其上设置的采样气路与监测装置连通，该系统还包括可编程控制器，监测装置与可编程控制器的信号输入端相连，纯氮开关阀及不纯氮开关阀与可编程控制器相应的信号输出端相连，本技术的氮气储罐上设置的不纯氮出气口和纯氮出气口，可编程控制器根据监测装置监测氮气储罐中氮气的纯度控制不纯氮出气口处的不纯氮开关阀和纯氮出气口处的纯氮开关阀开闭，将纯度不高的氮气排出，得到纯度较高的氮气。文档编号C01B21/04GK202625853SQ20122015617公开日2012年12月26日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日专利技术者张猛, 葛新华, 孙勇超, 牛涛, 江澎 申请人:凯迈(洛阳)气源有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制氮系统，包括氮气储罐，氮气储罐上设置有用于通过管路与用户端相连通的纯氮出气口，纯氮出气口处的管路上设置有纯氮开关阀，其特征在于，氮气储罐上还设置有用于与系统外部空气连通的不纯氮出气口，不纯氮出气口处设置有不纯氮开关阀，该系统还包括用于监测氮气储罐内氮气纯度的监测装置，氮气储罐通过其上设置的一采样气路与监测装置连通，该系统还包括可编程控制器，监测装置与可编程控制器的信号输入端相连，纯氮开关阀及不纯氮开关阀与可编程控制器相应的信号输出端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张猛，葛新华，孙勇超，牛涛，江澎，
申请(专利权)人：凯迈洛阳气源有限公司，
类型：实用新型
国别省市：