专利名称：氮气自动加氢纯化设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空气分离设备/系统，尤其制取高纯度氮的氮气纯化设备/系统。
技术背景
传统的氮气纯化设备，是由氮气放空装置、脱氧器、冷却器、吸附式干燥器、粉尘精 滤器、控制器，用管道连接组成，氮气放空装置，包括了除油器、冷干器、活性炭过滤器、 缓冲器。由于氮气与氧气都是比较活性的气体，所以，在制取氮气的过程中，无论是加碳 除氧纯化，还是加氢除氧纯化，较难将氧气从普氮中分离出来，更难将氧杂质在氮气中除 尽，这就是氮气纯度不高的主要原因。所谓的"普氮"，就是这样的一种由于氮气脱氧不 尽还含有氧杂质的普通氮气。用传统的氮气纯化设备，获得的氮气，其纯度，只是比普氮
略为高了些，却远远达不到如99.995%高纯度氮气的要求。
随着社会在科技、时代等方面的进步与发展，如电子、热处理、食品、化工、化学、 医药等氮气应用领域，对氮气纯度的要求也越来越高了，因而，成为必须改进制氮设备及 工艺流程的要求。只有着重通过对制氮设备进行改造，以及相应的制氮工艺及流程的进行 改进，才能最大限度地将普氮中的氧杂质除掉，制得高纯度氮气，才能有利于相关行业适 应社会发展，才能满足相关行业对氮气纯化设备及高纯度氮气的需求。这最终，无疑成了 空分设备制造业所要面对和着手去完成的一项艰巨任务。
发明内容
本实用新型的目是提供一种氮气自动加氢纯化设备，其目的是这样实现的由氮气放 空装置、脱氧器、冷却器，和顺序连接着的吸附式干燥器、粉尘精滤器、控制器，用管道 连接组成；在普氮入口与换热器之间的管道上，设置了三通，而且，以有止回阀一端的管 道与三通连接，设置了自动加氢装置；在脱氧器与冷却器或脱氧器与三通之间，设置了换 热器，而且，用两条管道穿过换热罐， 一条管道的两端，分别跟三通、脱氧器下端的法郎 连接，另一条管道的两端，分别跟脱氧器上端的法郎、冷却器下端的法郎连接。
由于采用了上述方案，通过在氮气纯化设备中设置了氮气自动加氢装置和换热器，不 但，使氮气在脱氧前就能受到预热，起到了节约能源的作用，更有利于氮气中的氧气在脱 氧器中跟氢气充分反应，提高脱氧效果，而且，在需要脱氧的普氮中预先加入了氢气，使 普氮与氢气同时在脱氧前受到预热，还能根据在脱氧器中测定的普氮中的氧气对氢气的需 求量，自动调节氢气的加入量，充分除去氮气中的氧杂质。从而，极大地提高了氮气的纯 度。该技术方案，既进一步完善了氮气纯化设备及工艺流程，又进一步提升了氮气纯化技 术层面，为制取高纯度氮气、满足高纯度氮气应用领域对高纯度氮气及氮气纯化设备的需 求，提供了技术条件。
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附图，为氮气自动加氢纯化设备的构造示意图。图中的1、普氮入口 2、管道 3、三通/氢气出口 4、止回阀 5、法郎 6、 气动阀 7、流量计 8、脱氧罐/脱氧器 9、球阔 10、氢气入口 11、氮气出口 12、 冷却水入口 13、管端 14、冷却罐/冷却器15、冷却水出口 16、换热罐/换热器
其中的管道2，有2-l、 2-2……2-18;法郎5，有5-1、 5-2、 5-3、 5-4;球阔9，有 9-1、 9-2;管端13，有13-1、 13-2。
图中围着气动阀6和流量计7的方框，表示该气动阀6和流量计7，是一种通过管道 2-5连接相互联体的组件。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步说明。
氮气自动加氢纯化设备，如图所示
由氮气放空装置、脱氧器8、冷却器14，和顺序连接着的吸附式干燥器、粉尘精滤器、 控制器，用管道连接组成。
在普氮入口 1至换热器16之间的管道2-1和2-10上，设置了三通3，而且，以有止回 阀4 一端的氢气出口 3及管道2-2跟三通3连接，设置了自动加氢装置。
普氮入口1连接着氮气放空装置。
在脱氧器8与冷却器14之间，设置了换热器16，而且，用两条管道2-10与2-11穿过 换热罐16， 一条管道2-10的两端，分别跟三通3、脱氧器8下端的法郎5-2连接，另一条 管道2-ll的两端，分别跟脱氧器8上端的法郎5-l、冷却器14下端的法郎5-4连接。
自动加氢装置，由氢气入口 10、球阀9-l、流量计7、气动阀6、止回阀4、氢气出口 3，且用管道2-8、 2-6、 2-5、 2-4、 2-2顺序连接组成；气动阀6与流量计7，是一种通过管 道2-5连接形成的联体式组件；通过氢气出口3与三通3连接，设置在氮气纯化设备/系统 中的氮气放空装置后换热器16前的管道2-1和2-10上。
换热器16组件，由换热罐16和穿过换热罐16的管道2-10与2-11组成；管道2-10， 以两端分别跟三通3与脱氧器8下端法郎5-2连接，穿过换热罐16的两端；管道2-11，以 两端分别跟脱氧器8上端法郎5-1与冷却器下端的法郎5-4连接，穿过换热罐16的两端。 流经管道2-11的氮气，会在换热罐16内散热；流经管道2-10的氮气，会在换热罐16内 接受预热。
脱氧器组件，由脱氧罐8、管道2-3及法郎5-1与管道2-7及法郎5-2组成；两只法郎 5-1与5-2，于脱氧罐8的上下两端，分别连接在管道2-3与2-7连接上；上端，以法郎5-1 跟穿过换热罐16的管道2-11连接，下端，以法郎5-2跟穿过换热罐16的管道2-10连接。
冷却器组件，由冷却罐14、球阀9-2及管道2-16与2-18、法郎5-3及管道2-13、法郎 5-4及管道2-17、管道2-14及管端13-1与13-2、冷却水入口 12、冷却水出口15、氮气出 口 11及管道2-12组成；用于排出杂质的球阀9-2及管道2-18，以管道2-16与冷却罐16 连接，设置在冷却罐14的下部；管道2-14穿过冷却罐14、两管端13-1与13-2露于冷却 罐14的外表面、两管端13-1与13-2分别跟冷却水入口 12与冷却水出口 15连接，设置在 冷却罐14上；上端的法郎5-3通过管道2-12与氮气出口 ll连接，下端的法郎5-4与管道 2-11连接；氮气出口 ll跟顺序连接着的吸附式干燥器、粉尘精滤器、控制器连接。
权利要求1、一种氮气自动加氢纯化设备，由氮气放空装置、脱氧器、冷却器，和顺序连接着的吸附式干燥器、粉尘精滤器、控制器，用管道连接组成，其特征是在普氮入口与换热器之间的管道上，设置了三通，而且，以有止回阀一端的管道与三通连接，设置了自动加氢装置；在脱氧器与冷却器或脱氧器与三通之间，设置了换热器，而且，用两条管道穿过换热罐，一条管道的两端，分别跟三通、脱氧器下端的法郎连接，另一条管道的两端，分别跟脱氧器上端的法郎、冷却器下端的法郎连接。
2、根据权利要求l所述的氮气自动加氢纯化设备，其特征是自动加氢装置，由氢气入口 (10)、球阀(9-1)、流量计(7)、气动阀(6)、止回阀(4)、氢气出口 (3)，且用管道(2-8、 2-6、 2-5、 2-4、 2-2)顺序连接组成；气动阀(6)与流量计(7)，是一种通过管道(2-5)连接形成的联体式组件。
专利摘要一种氮气自动加氢纯化设备，在氮气纯化设备中，设置了氮气自动加氢装置和换热器，不但，使氮气在脱氧前就能受到预热，起到了节约能源的作用，更有利于氮气在脱氧器中提高脱氧效果，而且，在需要脱氧的普氮中预先加入了氢气，使普氮与氢气同时在脱氧前受到预热，还能根据在脱氧器中测定的普氮中的氧气对氢气的需求量，自动调节氢气的加入量，充分除去氧杂质。从而，极大地提高了氮气的纯度。该技术方案，既进一步完善了氮气纯化设备及工艺流程，又进一步提升了氮气纯化技术层面，为制取高纯度氮气、满足高纯度氮气应用领域对高纯度氮气及氮气纯化设备的需求，提供了技术条件。
文档编号C01B21/04GK201386027SQ20092011875
公开日2010年1月20日 申请日期2009年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者彭正惠, 李仕华, 罗剑峰 申请人:杭州博大净化设备有限公司