CN208308436U - 一种氮气纯化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种氮气纯化装置，包括底座，所述底座的左端设置有混合器，所述混合器上安装有氮气进气管和氢气进气管，氮气进气管安装在氢气进气管上方，所述氮气进气管上从左到右依次安装有自力式压力调节阀、流量计和氧含量分析仪，所述氢气进气管上安装有质量流量控制器，所述混合器右侧通过管道二连接有脱氧器，所述管道二上安装有氢含量分析仪，所述脱氧器右侧通过管道一连接有冷却塔，本实用新型能够动态监测原料氮气中氧气的含量，调节输入的氢气流量，避免了原料的浪费，提升纯化效果，提高生产效益；通过预降温处理，提升冷却效果；第一吸附塔与第二吸附塔并联，能够交替使用与维修，保证了生产连续性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空气分离设备，具体为一种氮气纯化装置。
背景技术
随着国民经济的快速发展和技术的进步，一些工业领域和科研单位，对高纯度氮气的要求越来越高。一般地，经过空气分离制得的氮气均含有一定比例的杂质气体，氮气作为保护性气体使用时，要求将其中的氧气和水分降低到可接受范围。目前，应用较多的是普氮加氢除氧方式，即通过向氮气中通入氢气，在催化剂的作用下在除氧器中反应，除去氮气中的少量氧气。但是，由于氮气中的氧含量不固定，尤其是一些在线制氮装置，如变压吸附制氮装置、膜分离制氮装置等，由于工况的不稳定或者工艺上工况切换造成普氮中氧含量也随之变化，相应地，需要加入氢气的量也要随之变化；通常技术中的氮气纯化装置，冷却器采用水冷方式，获得的氮气露点高，氮气内含有水汽凝成的露珠，不能满足生产的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种氮气纯化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种氮气纯化装置，包括底座，所述底座的左端设置有混合器，所述混合器上安装有氮气进气管和氢气进气管，氮气进气管安装在氢气进气管上方，所述氮气进气管上从左到右依次安装有自力式压力调节阀、流量计和氧含量分析仪，所述氢气进气管上安装有质量流量控制器，所述混合器右侧通过管道二连接有脱氧器，所述管道二上安装有氢含量分析仪，所述脱氧器右侧通过管道一连接有冷却塔，所述管道一外包裹有中空的水冷管，所述冷却塔右侧开设有上下排列的出水管和进水管，所述出水管连接到储水池，所述进水管连接到沉淀池，所述储水池安装在沉淀池上方，所述储水池的另一端通过水管连接到气液分离器，所述冷却塔和气液分离器通过管道相连接，所述气液分离器右侧通过管道依次连接有第一吸附塔和第二吸附塔，所述第二吸附塔右侧安装有氮气粉尘脱离器，所述第一吸附塔和第二吸附塔通过管道连接到氮气粉尘脱离器上，所述氮气粉尘脱离器右侧开设有出气管，所述出气管上从左到右依次安装有氮气纯度检测仪和出气阀。
优选的，所述质量流量控制器上连接有流量调节仪，所述质量流量控制器、流量调节仪、氧含量分析仪、流量计、氢含量分析仪和氮气纯度检测仪均与PLC控制器电性连接。
优选的，所述水冷管一端设置有进水口，另一端设置有出水口。
优选的，所述第一吸附塔和第二吸附塔相互间并联。
优选的，所述冷却塔、气液分离器、第一吸附塔、第二吸附塔和氮气粉尘脱离器之间相互连接的管道上均安装有气阀。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够动态监测原料氮气中氧气的含量，调节输入的氢气流量，避免了原料的浪费，提升纯化效果，提高生产效益；通过预降温处理，提升冷却效果；第一吸附塔与第二吸附塔并联，能够交替使用与维修，保证了生产连续性。
附图说明
图1为一种氮气纯化装置的结构示意图。
图中：1-底座，2-混合器，3-脱氧器，4-冷却塔，5-出水管，6-进水管，7-储水池，8-沉淀池，9-气液分离器，10-第一吸附塔，11-第二吸附塔，12-氮气粉尘脱离器，13-出气阀，14-出气管，15-氮气纯度检测仪，16-出水口，17-管道一，18-水冷管，19-进水口，20-管道二，21-氢含量分析仪，22-氧含量分析仪，23-流量计，24-自力式压力调节阀，25-氮气进气管，26-PLC控制器，27-流量调节仪，28-氢气进气管，29-质量流量控制器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种氮气纯化装置，包括底座1，所述底座1的左端设置有混合器2，所述混合器2上安装有氮气进气管25和氢气进气管28，氮气进气管25安装在氢气进气管28上方，所述氮气进气管25上从左到右依次安装有自力式压力调节阀24、流量计23和氧含量分析仪22，所述氢气进气管28上安装有质量流量控制器29，所述混合器2右侧通过管道二20连接有脱氧器3，所述管道二20上安装有氢含量分析仪21，所述脱氧器3右侧通过管道一17连接有冷却塔4，所述管道一17外包裹有中空的水冷管18，所述冷却塔4右侧开设有上下排列的出水管5和进水管6，所述出水管5连接到储水池7，所述进水管6连接到沉淀池8，所述储水池7安装在沉淀池8上方，所述储水池7的另一端通过水管连接到气液分离器9，所述冷却塔4和气液分离器9通过管道相连接，所述气液分离器9右侧通过管道依次连接有第一吸附塔10和第二吸附塔11，所述第二吸附塔11右侧安装有氮气粉尘脱离器12，所述第一吸附塔10和第二吸附塔11通过管道连接到氮气粉尘脱离器12上，所述氮气粉尘脱离器12右侧开设有出气管14，所述出气管14上从左到右依次安装有氮气纯度检测仪15和出气阀13。
所述质量流量控制器29上连接有流量调节仪27，所述质量流量控制器29、流量调节仪27、氧含量分析仪22、流量计23、氢含量分析仪21和氮气纯度检测仪15均与PLC控制器26电性连接，PLC控制器26能根据反馈回来的数据，通过质量流量控制器29动态调节输入氢气的多少，提高脱氧效果。
所述水冷管18一端设置有进水口19，另一端设置有出水口16，通过往水冷管18内注入水冷液，使得气体在管道一17内预降温，提升冷却效果。
所述第一吸附塔10和第二吸附塔11相互间并联，即第一吸附塔10和第二吸附塔11的进气管道连接在同一管道上，出气管道也连接到同一管道上，两个吸附塔可以切换，实现了交替使用和维修，保证了生产连续性。
所述冷却塔4、气液分离器9、第一吸附塔10、第二吸附塔11和氮气粉尘脱离器12之间相互连接的管道上均安装有气阀。
本实用新型的工作原理是：自力式压力调节阀24起稳定调节压力的作用，消除前级压力波动造成的影响；流量计23、氧含量分析仪22和氢含量分析仪21将信号反馈给PLC控制器26，PLC控制器26计算出当前氮气中氧气的含量，进而计算出所需要的氢气含量，再将信号输入到流量调节仪27，通过流量调节仪27控制质量流量控制器29开度的大小，从而动态调节加氢量；经过脱氧处理的氮气在管道一17中预降温，随后依次进入冷却塔4、气液分离器9、第一吸附塔10和第二吸附塔11，最后在氮气粉尘脱离器12中进一步纯化，从出气管14排出。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种氮气纯化装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的左端设置有混合器(2)，所述混合器(2)上安装有氮气进气管(25)和氢气进气管(28)，氮气进气管(25)安装在氢气进气管(28)上方，所述氮气进气管(25)上从左到右依次安装有自力式压力调节阀(24)、流量计(23)和氧含量分析仪(22)，所述氢气进气管(28)上安装有质量流量控制器(29)，所述混合器(2)右侧通过管道二(20)连接有脱氧器(3)，所述管道二(20)上安装有氢含量分析仪(21)，所述脱氧器(3)右侧通过管道一(17)连接有冷却塔(4)，所述管道一(17)外包裹有中空的水冷管(18)，所述冷却塔(4)右侧开设有上下排列的出水管(5)和进水管(6)，所述出水管(5)连接到储水池(7)，所述进水管(6)连接到沉淀池(8)，所述储水池(7)安装在沉淀池(8)上方，所述储水池(7)的另一端通过水管连接到气液分离器(9)，所述冷却塔(4)和气液分离器(9)通过管道相连接，所述气液分离器(9)右侧通过管道依次连接有第一吸附塔(10)和第二吸附塔(11)，所述第二吸附塔(11)右侧安装有氮气粉尘脱离器(12)，所述第一吸附塔(10)和第二吸附塔(11)通过管道连接到氮气粉尘脱离器(12)上，所述氮气粉尘脱离器(12)右侧开设有出气管(14)，所述出气管(14)上从左到右依次安装有氮气纯度检测仪(15)和出气阀(13)。
2.根据权利要求1所述的一种氮气纯化装置，其特征在于：所述质量流量控制器(29)上连接有流量调节仪(27)，所述质量流量控制器(29)、流量调节仪(27)、氧含量分析仪(22)、流量计(23)、氢含量分析仪(21)和氮气纯度检测仪(15)均与PLC控制器(26)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种氮气纯化装置，其特征在于：所述水冷管(18)一端设置有进水口(19)，另一端设置有出水口(16)。
4.根据权利要求1所述的一种氮气纯化装置，其特征在于：所述第一吸附塔(10)和第二吸附塔(11)相互间并联。
5.根据权利要求1所述的一种氮气纯化装置，其特征在于：所述冷却塔(4)、气液分离器(9)、第一吸附塔(10)、第二吸附塔(11)和氮气粉尘脱离器(12)之间相互连接的管道上均安装有气阀。
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| CN110937583A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-31 | 杭州盛博净化设备有限公司 | 一种制氮机 |
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