一种制氮机的变压吸附及纯化系统的制作方法

1.本发明涉及制氮机领域，具体为一种制氮机的变压吸附及纯化系统。


背景技术：

2.制氮机，是指以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。根据分类方法的不同，即深冷空分法、分子筛空分法(psa)和膜空分法，工业上应用的制氮机，可以分为三种。制氮机是按变压吸附技术设计、制造的氮气制取设备。制氮机以优质进口碳分子筛(cms)为吸附剂，采用常温下变压吸附原理(psa)分离空气制取高纯度的氮气。通常使用两吸附塔并联，由进口plc控制进口气动阀自动运行，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需高纯度的氮气。分离空气中的氮气和氧气的速度取决于碳纳米筛的吸附和脱附速度，因此改变碳纳米筛的吸附和脱附速度可以改变分离氮气和氧气和速度。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种制氮机的变压吸附及纯化系统，以解决上述背景技术中提出的分离空气中的氮气和氧气的速度取决于碳纳米筛的吸附和脱附速度，因此改变碳纳米筛的吸附和脱附速度可以改变分离氮气和氧气和速度的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种制氮机的变压吸附及纯化系统，包括空气压缩机，所述空气压缩机侧边固定设置有空气过滤装置，所述空气过滤装置侧边固定设置有空气存储装置，所述空气存储装置侧边固定设置有活性炭过滤器，所述活性炭过滤器侧边固定设置有第六阀门，所述第六阀门并联有第四阀门和第五阀门，所述第五阀门串联有a塔，所述第四阀门串联有b塔，所述a塔内部顶端固定设置有支杆，所述支杆下部固定设置有碳纳米筛，所述碳纳米筛外部固定设置有控温板，所述控温板上下两端分别固定于支杆的内部上端和底端，所述a塔和b塔顶部分别串联有第三阀门和第二阀门，所述第三阀门和第二阀门共同并联有第一阀门，所述第一阀门串联有氮气储存罐。
5.优选的，所述a塔内部结构和b塔一致。
6.优选的，所述碳纳米筛表面开设有均匀凸起的结构。
7.优选的，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门以及第六阀门彼此之间均由导管连接。
8.优选的，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门以及第六阀门均由控制器联动控制。
9.优选的，所述控温板具有快速升温和降温的功能。
10.优选的，所述支杆焊接于a塔和b塔内部。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：在使用本发明时，空气经空气压缩机压缩后，通过空气过滤装置，进入空气储存罐，经过活性炭过滤器除尘、除油、干燥后，通过第六阀门和第五阀门，压缩空气进入到a 塔，a塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸
附，未吸附的氮气穿过碳分子筛，打开控温板降温，加快氧分子的吸附效果，之后通过a塔上的第三阀门和第一阀门，进入到氮气储存罐，a塔作业完毕后，a塔与b塔通过第三阀门和第二阀门使两塔压力达到均衡。均压完毕后，压缩空气通过第六阀门和第四阀门进入b塔，b塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过碳分子筛，再次打开控温板降温，加快氧分子的吸附效果，通过第二阀门和第一阀门进入到氮气储存罐。与此同时a塔中碳分子筛吸附的氧气通过第五阀门降压释放回大气，打开控温板升温，加速脱附氧气。反之a塔吸附氧气时，b塔一起也在脱附氧气。
12.本发明结构简单，通过控制碳分子筛的温度加速氧气吸附和脱附的过程。
附图说明
13.图1为本发明一种制氮机的变压吸附及纯化系统正视结构示意图；
14.图2为本发明一种制氮机的变压吸附及纯化系统a处结构示意图；
15.图3为本发明一种制氮机的变压吸附及纯化系统连接结构示意图；
16.图中：1、空气压缩机；2、空气过滤罐；3、空气存储装置；4、活性炭过滤器；5、a塔；6、b塔；7、氮气储存罐；8、碳分子筛；9、控温板；10、支杆；11、第一阀门；12、第二阀门；13、第三阀门；14、第四阀门；15、第五阀门；16、第六阀门。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种制氮机的变压吸附及纯化系统，包括空气压缩机1，空气压缩机1侧边管路连接有空气过滤装置 2，空气过滤装置2侧边管路连接有空气存储装置3，空气存储装置3侧边管路连接有活性炭过滤器4，活性炭过滤器4侧边管路连接有第六阀门16，第六阀门16并联有第四阀门14和第五阀门15，第五阀门15串联有a塔5，第四阀门14串联有b塔6，a塔5内部顶端焊接固定设置有支杆10，支杆10下部胶黏固定设置有碳分子筛8，碳分子筛8表面一体成型有均匀凸起的结构，碳分子筛8外部焊接固定设置有控温板9，控温板9具有快速升温和降温的功能，控温板9上下两端分别焊接固定于支杆10的内部上端和底端，a塔5内部结构和b塔6一致，a塔5和b塔6顶部分别串联有第三阀门13和第二阀门12，第三阀门13和第二阀门12共同并联有第一阀门11，第一阀门11串联有氮气储存罐7，第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14、第五阀门15以及第六阀门16彼此之间均由导管连接，第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14、第五阀门15以及第六阀门16均由控制器联动控制。
19.工作原理：在使用该制氮机的变压吸附及纯化系统，空气经空气压缩机1 压缩后，通过空气过滤装置2，进入空气存储装置3，经过活性炭过滤器4除尘、除油、干燥后，通过第六阀门16和第五阀门15，压缩空气进入到a塔 5，a塔5压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛8吸附，未吸附的氮气穿过碳分子筛8，打开控温板9降温，加快氧分子的吸附效果，之后通过a 塔5上的第三阀门13和第一阀门11，进入到氮气储存罐7，a塔5作业完毕后，a塔5与
b塔6通过第三阀门13和第二阀门12使两塔压力达到均衡。均压完毕后，压缩空气通过第六阀门16和第四阀门14进入b塔6，b塔6压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛8吸附，未吸附的氮气穿过碳分子筛 8，再次打开控温板9降温，加快氧分子的吸附效果，通过第二阀门12和第一阀门11进入到氮气储存罐7。与此同时a塔5中碳分子筛8吸附的氧气通过第五阀门15降压释放回大气，打开控温板9升温，加速脱附氧气。反之a 塔5吸附氧气时，b塔6一起也在脱附氧气。
20.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
21.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。