专利名称：一步法高纯高产制氮装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及制氮装置，主要是一种一步法高纯高产制氮装置。
背景技术：
变压吸附制氮装置,简称PSA制氮装置是一种先进的气体分离技术，在常温制气方面具
有不可替代的地位。PSA变压吸附制氮装置是一项在常温下从空气中直接制取氮气的高新、 节能分离技术。是利用压縮空气经除油、除水、除尘一系列的净化后在变压吸附作用下分离 产氮，由于动力学效应，氧在碳分子筛上的扩散速率明显高于氮，在吸附未达到平衡时，氮 在气相中被富集起来，采用进口的PLC自动控制技术，实现了连续生产的氮气，但随着工业 的发展，很多企业都需要流量大，同时纯度要求高。很多空分企业就无法同时做到这一点， 传统的8阀均压采用上下均压，当A塔吸附结束时，A吸附塔内氮气纯度分布上高下低，A.B 塔开始上下均压，均压结束后，B吸附塔内氮气纯度分布和A塔基本一样，呈现上高下低状 分布。 发明内容
本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种一步法高纯高产制氮装置。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案这种一步法高纯高产制氮装置，压缩空气 进口通过管路与第十二阀门的一端相连接，第十二阀门另一端的一路通过第三阀门与吸附塔 A的输入端相连接，第十二阀门另一端的另一路通过第四阀门与吸附塔B的输入端相连接；
吸附塔A的输入端通过第五阀门、第六阀门与吸附塔B的输入端相连接，第五阔门和第六阀 门之间的连接点一路通过第七阀门与吸附塔A中部接口相连接，另一路通过第八阀门与吸附
塔B中部接口相连接；吸附塔A的输出端通过第九阀门、第十一阀门和第十三阀门与成品罐
的输入端相连接，吸附塔B的输出端通过第十阀门、第十一阀门和第十三阀门与成品罐的输
入端相连接。
所述的吸附塔A的输入端通过第一阀门、第二阀门与吸附塔B的输入端相连接，第一阀 门和第二阀门之间的连接点与消声器相连接。
所述的吸附塔A和吸附塔B的下部设有气流扩散分布装置。
本实用新型有益的效果是有利于提高氮气纯度和保证碳分子筛的使用寿命；不但有利于提高氮气纯度，而且可提高氮气产量并节省空气耗用量；采用气体扩散结构，制取的氮气 纯度达到99. 999y。以上同时氮气产量1000Nm3/h以上，实现一步法制高纯度大产置的制氮装 置。
图1是本实用新型结构连接示意附图标记说明吸附塔A1，吸附塔B2，成品罐3，压縮空气进口4，第一阀门5，第二 阀门6,第三阀门7，第四阀门8，第五阀门9，第六阀门10，第七阀门11，第八阀门12， 第九阀门13,第十阀门14，第十一阀门15,第十二阀门16，第十三阀门17，消声器18。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明-
如图所示，这种一步法高纯高产制氮装置，压縮空气进口 4通过管路与第十二阀门16 的一端相连接，第十二阀门16另一端的一路通过第三阀门7与吸附塔A1的输入端相连接， 第十二阀门16另一端的另一路通过第四阀门8与吸附塔B2的输入端相连接；吸附塔Al的 输入端通过第五阀门9、第六阀门10与吸附塔B2的输入端相连接，第五阀门9和第六阀门 10之间的连接点一路通过第七阀门11与吸附塔A1中部接口相连接，另一路通过第八阀门 12与吸附塔B2中部接口相连接；吸附塔A1的输出端通过第九阀门13、第十一阀门15和第 十三阀门17与成品罐3的输入端相连接，吸附塔B2的输出端通过第十阀门14、第十一阀门 15和第十三阀门17与成品罐3的输入端相连接。所述的吸附塔A1的输入端通过第一阀门5、 第二阀门6与吸附塔B2的输入端相连接，第一阔门5和第二阀门6之间的连接点与消声器 18相连接。
工作原理制氮机采用13阀吸附工艺，比传统的8阀工艺更节能，效率更高，主要表 现在均压方式上，由于氮气纯度在吸附塔内呈阶梯上升状态分布，上高下低，当A吸附塔吸 附接近饱和时,先将A吸附塔吸中上部纯度较高的氮气引入B吸附塔下部，再利用氮气缓冲 罐内的纯氮回流冲冼B塔，均压结束时，B吸附塔内的氮气纯度从上到下都分布较高，通过 再次吸附后出口氮气纯度会更高，不但有利于提高氮气纯度，而且可提高氮气产量并节省空 气耗用量。
所述的吸附塔Al和吸附塔B2的下部设有气流扩散分布装置，使气体在扩散时呈"S" 螺旋形流动，和碳分子筛接触时呈"W"型流动，这不仅大大降低了气体对碳分子筛的冲击 力，也使气体在吸附过程中更加均匀，并有效防止吸附"死角"和产生隧道效应，有利于提
4高氮气纯度和保证碳分子筛的使用寿命。
碳分子筛填充方式专业的暴风雪式和微振动式相结合的填充方式使碳分子筛装填更加 均匀密实，填充密度高达710 715 kg/m3以上，保证碳分子筛在吸附过程中不产生松动和粉 化现象。而国内同行一般只能达到680 685 kg/m3(同型号碳分子筛)，易引起碳分子筛在吸 附过程中产生松动和摩擦粉化现象，需定期补充碳分子筛来稳定氮气产量和纯度。
气缸式压紧装置吸附塔采用了先进的气缸式自动压紧技术，压紧装置具有碳分子筛自 动补偿功能，控制台对吸附塔内的碳分子筛松紧度可监测性强。压紧装置采用进吸附塔前的 空气压力作为自身的工作压力，并且从制氮机开始工作时就进入工作状态，在工作状态下， 其工作压力和塔内压力基本保持平衡，活塞不受交变力的影响，在保证压紧的同时，不会压 破碳分子筛。其压紧力也不随行程的改变而改变，始终保持平衡，压紧装置中设置了限位沉 降式报警提示系统，当压紧装置的行程超过设定的行程时，自动限位报警系统将会在控制器 面板上光电报警，报警装置分二点式报警，预警可调节行程和最终报警，该压紧装置同其他 类型的压紧装置如椰垫压紧、弹簧压紧、气囊压紧相比较，可靠性和可监测性更强。
除上述实施例外，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求 的保护范围。
权利要求1、一种一步法高纯高产制氮装置，其特征在于压缩空气进口(4)通过管路与第十二阀门(16)的一端相连接，第十二阀门(16)另一端的一路通过第三阀门(7)与吸附塔A(1)的输入端相连接，第十二阀门(16)另一端的另一路通过第四阀门(8)与吸附塔B(2)的输入端相连接；吸附塔A(1)的输入端通过第五阀门(9)、第六阀门(10)与吸附塔B(2)的输入端相连接，第五阀门(9)和第六阀门(10)之间的连接点一路通过第七阀门(11)与吸附塔A(1)中部接口相连接，另一路通过第八阀门(12)与吸附塔B(2)中部接口相连接；吸附塔A(1)的输出端通过第九阀门(13)、第十一阀门(15)和第十三阀门(17)与成品罐(3)的输入端相连接，吸附塔B(2)的输出端通过第十阀门(14)、第十一阀门(15)和第十三阀门(17)与成品罐(3)的输入端相连接。
2、 根据权利要求1所述的一步法高纯高产制氮装置，其特征是所述的吸附塔A (1) 的输入端通过第一阀门(5)、第二阀门(6)与吸附塔B (2)的输入端相连接，第一阀门(5) 和第二阔门(6)之间的连接点与消声器(18)相连接。
3、 根据权利要求1或2所述的一步法高纯高产制氮装置，其特征是所述的吸附塔A (1)和吸附塔B (2)的下部设有气流扩散分布装置。
专利摘要本实用新型涉及一种一步法高纯高产制氮装置，压缩空气进口通过管路与第十二阀门的一端相连接，第十二阀门另一端的一路通过第三阀门与吸附塔A的输入端相连接，第十二阀门另一端的另一路通过第四阀门与吸附塔B的输入端相连接；吸附塔A的输入端通过第五阀门、第六阀门与吸附塔B的输入端相连接，第五阀门和第六阀门之间的连接点一路通过第七阀门与吸附塔A中部接口相连接，另一路通过第八阀门与吸附塔B中部接口相连接；吸附塔A的输出端和吸附塔B的输出端分别通过第九阀门、第十阀门后，再通过第十一阀门和第十三阀门与成品罐的输入端相连接。本实用新型有益的效果是采用气体扩散结构，制取的氮气纯度达到99.999％以上，同时氮气产量1000Nm3/h以上。
文档编号C01B21/00GK201325875SQ20082017077
公开日2009年10月14日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年12月25日
发明者何彦甫, 候秋华, 彭海波, 王国祥 申请人:杭州天利空分设备制造有限公司