一种用于制备氧气的环保型精馏装置的制作方法

本实用新型涉及一种精馏塔技术领域，尤其涉及一种用于制备氧气的环保型精馏装置。

背景技术：

现有的精馏设备内分为板式精馏塔和填充式精馏塔，但是板式精馏塔中的筛板在使气体空气与回流液体进行热交换时，其空气与回流液体接触时间短，氮氧分离纯度不高；填充式精馏塔是利用填料为空气与回流液体接触的基质单元，空气在填料内的流速过低，这样导致了精馏塔精馏效率不高。因此需要一种精馏效率高、效果好的精馏装置。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种用于制备氧气的环保型精馏装置通过设置填料结构与塔板结构的相间设置，使空气与回流液体在填料结构与塔板结构内既能够与回流液体充分接触传热分馏的同时也能够提升其分馏效率。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种用于制备氧气的环保型精馏装置：包括有精馏塔本体，所述精馏塔本体内包括有塔板结构和填料结构，且塔板结构与填料结构沿竖直方向相间设置在精馏塔本体内，这样使精馏塔本体在对空气进行分馏时，使空气充分与回流液体接触后分馏，从而对氧气与氮气的分馏纯度高、且分馏的效率快。

更进一步地，所述填料结构包括有填料箱体和填料，所述填料箱体内部空腔呈倒立的圆台状设置，所述填料填充设置在填料箱体内部空腔内；所述填料呈球形颗粒状设置；所述填料箱体的上、下端面设置有分别设置有若干连通其内部空腔与外界的筛孔；所述填料箱体的外径与精馏塔本体的内径相配合设置，填料箱体固定设置在精馏塔本体内；通过在设置有圆形颗粒状的规则填料，从而使空气在填料结构与回流液体交换热量时的效率高。

更进一步地，所述塔板结构上表面中间部位设置有若干圆形泡罩结构，若干所述圆形泡罩结构设置在填料箱体下端面的筛孔正下方；所述塔板结构上表面设置有溢流堰，所述溢流堰包覆设置圆形泡罩结构；所述塔板结构上位于溢流堰外侧上设置有连通塔板结构上下端面的降液孔；通过在塔板结构上设置泡罩结构，回流液体不易从泡罩结构的通气孔流出，进而不易堵塞通气孔影响到空气上流。

更进一步地，所述圆形泡罩结构包括有升气管和泡罩，所述升气管连通塔板结构上、下端面；所述泡罩通过固定柱固定设置在升气管的正上方，且泡罩套设在升气管的上端部位；所述泡罩的侧壁上设置有若干通气孔；从塔板结构下方气体依次通过升气管和泡罩上的通气孔进入到塔板结构上方。

有益效果：本实用新型的一种用于制备氧气的环保型精馏装置通过在精馏塔本体内部沿竖直方向相间设置有塔板结构和填料结构，通过回流液体在塔板结构和填料结构内部充分与待分离空气接触换热，从而保障了空气中的氧气和氮气能够充分、快速的分馏开来。

附图说明

附图1为本实用新型的空分制氧框图；

附图2为本实用新型的精馏装置的剖面结构示意图；

附图3为本实用新型的填料结构的结构示意图；

附图4为本实用新型的塔板结构的俯视结构示意图；

附图5为本实用新型的圆形泡罩结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1～5所示的外界空气通过过滤器的过滤后进而到压缩机内增压后再通过分子筛除去空气有的杂质和有害气体，通过主交换器将空气冷却到饱和状态后送入精馏塔内精馏分离出氧气和氮气。一种用于制备氧气的环保型精馏装置：包括有精馏塔本体1，所述精馏塔本体1内包括有下塔4和上塔5；所述下塔4与上塔5之间设置有冷凝蒸发器6，所述下塔4下端部位设置有空气进口41，所述下塔4顶端设置有液氮收集槽，所述液氮收集槽的底部通过第一管道与上塔5内顶部连通，所述第一管道上设置有液氮结流阀9，通过泵将液氮收集槽内的一部分液氮运输到上塔5内作为回流液体，所述下塔4最低端通过第二管道与上塔5的中间部位连通设置，所述第二管道上设置有再沸器7和气流阀8，通过再沸器7将下塔4底部液空加热呈气态再到上塔内与回流液体接触分流，这样对氧气和氮气的分馏纯度高；所述上塔5底端设置有液氧收集槽，所述液氧收集槽的液面上端设置有氧气出口51，所述上塔5顶端部位设置有氮气出口52；所述下塔和上塔内分别沿竖直方向间隔设置有塔板结构2和填料结构3，上升的空气与下降的回流液体在塔板结构2和填料结构3内相充分互接触交换热量，从而使空气中的氮气和氧气得到充分快速的分馏，进而使得从氧气出口51和氮气出口52出去的氧气和氮气的纯度高。

所述填料结构3包括有填料箱体31和填料32，所述填料箱体31内部空腔呈倒立的圆台状设置，所述填料32填充设置在填料箱体31内部空腔内；所述填料32呈球形颗粒状设置，回流液体在填料32内呈薄膜状至上而下流下，空气呈连续至下而上流入，这样空气与回流液体在填料32间隙上接触的面积大，更有利于空气与回流液体的传热；所述填料箱体31的上、下端面设置有分别设置有若干连通其内部空腔与外界的筛孔311；所述填料箱体31的外径与精馏塔本体1的内径相配合设置，填料箱体31固定设置在精馏塔本体1内。

所述塔板结构2上表面中间部位设置有若干圆形泡罩结构21，若干所述圆形泡罩结构21设置在填料箱体31下端面的筛孔311正下方；所述塔板结构2上表面设置有溢流堰22，所述溢流堰22包覆设置圆形泡罩结构21；所述塔板结构2上位于溢流堰22外侧上设置有连通塔板结构2上下端面的降液孔23；通过溢流堰22将圆形泡罩结构21包围，这样从填料结构3底端筛孔311流下的回流液体会在环形溢流堰22所围成的区域内形成一定的液面高度，这样从圆形泡罩结构21上升上来的空气与回流液体接触时会形成鼓泡层，进而使空气与回流液体充分接触进行热交换。

所述圆形泡罩结构21包括有升气管211和泡罩212，所述升气管211连通塔板结构2上、下端面；所述泡罩212通过固定柱固定设置在升气管211的正上方，且泡罩212套设在升气管211的上端部位；所述泡罩212的侧壁上设置有若干通气孔213；从塔板结构2下方气体依次通过升气管211和泡罩212上的通气孔213进入到塔板结构2上方；这样设置的泡罩结构21够避免塔板结构2的回流液体从泡罩212的通气孔213流下堵塞，同时更有利于空气从升气管211内向上伸入到塔板结构2上方与其回流液体进行充分接触进行热交换。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。