本实用新型涉及一种高纯氮气提取及纯化装置。
背景技术：
目前高纯氮设备的应用涉及到越来越多的领域，如石化、玻璃、建筑板材、碳纤维等行业领域，因此对氮气的需求量不断增加，需要能够生产高纯氮气的自动化提取及纯化装置。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了克服现有技术中的缺点，提供一种高纯氮气提取及纯化装置。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：高纯氮气提取及纯化装置，包括空气净化系统、氮气提取系统和氮气纯化系统，空气净化系统包括依次连接的空气过滤器、空气压缩机、空气预冷系统和分子筛纯化系统；氮气提取系统包括依次连接的主换热器和精馏塔，精馏塔顶部设有氮气出口管道；氮气纯化系统包括氢气入口管道、氮气入口管道、混合器、换热器、脱氧器、冷却器、冷干机、吸附塔和高纯氮气出口管道，氢气入口管道和氮气入口管道均与混合器连接，混合器连接换热器，换热器顶部连接脱氧器，脱氧器底部连接换热器侧壁，换热器底部连接冷却器，冷却器连接冷干机，冷干机连接吸附塔，吸附塔连接高纯氮气出口管道；分子筛纯化系统连接主换热器，氮气出口管道连接氮气入口管道。
所述氮气入口管道上设有流量计和气体浓度传感器，氢气入口管道上设有流量控制阀，流量计、气体浓度传感器和流量控制阀均连接PLC控制系统。
所述吸附塔为两个，两个吸附塔并联连接。
本实用新型的高纯氮气提取及纯化装置的整个生产过程自动化程度高，能够有效降低工作强度，生产出的氮气纯度高。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示的高纯氮气提取及纯化装置，包括空气净化系统、氮气提取系统和氮气纯化系统，空气净化系统包括依次连接的空气过滤器1、空气压缩机2、空气预冷系统3和分子筛纯化系统4；氮气提取系统包括依次连接的主换热器5和精馏塔6，精馏塔6顶部设有氮气出口管道7；氮气纯化系统包括氢气入口管道9、氮气入口管道8、混合器11、换热器15、脱氧器16、冷却器17、冷干机18、吸附塔19和高纯氮气出口管道20，氢气入口管道9和氮气入口管道8均与混合器11连接，混合器11连接换热器15，换热器15顶部连接脱氧器16，脱氧器16底部连接换热器15侧壁，换热器15底部连接冷却器17，冷却器17连接冷干机18，冷干机18连接吸附塔19，吸附塔19连接高纯氮气出口管道20；分子筛纯化系统4连接主换热器5，氮气出口管道7连接氮气入口管道8。
原料空气经过空气过滤器1除去空气中的灰尘和杂质，然后被空气压缩机2压缩至一定压力，再经过空气预冷系统3进行降温，然后进入分子筛纯化系统4进行净化，去除H2O、CO2、C2H2及其他碳氢化合物，净化后的空气经过主换热器5换热而冷却到饱和温度，进入精馏塔6进行精馏，在精馏塔6顶部得到氮气，氮气经氮气出口管道7进入氮气纯化系统，与氢气一起进入混合器11内进行充分混合，通过换热器15换热后进入脱氧器16，氧气与氢气反应生成水，然后再经换热器15底部进入冷却器17进行冷却，冷却后的氮气进入冷干机18除去其中的水分，干燥后的氮气进入吸附塔19去除杂质后通过高纯氮气出口管道20送入到其他地方参与相关生产工序。
氮气入口管道8上设有流量计12和气体浓度传感器14，氢气入口管道9上设有流量控制阀10，流量计12、气体浓度传感器14和流量控制阀10均连接PLC控制系统13，PLC控制系统13通过接收流量计12传来的氮气入口流量信号和气体浓度传感器14传来的氮气入口浓度信号，进行分析后通过控制流量控制阀10来调节加氢量。
吸附塔19为两个，两个吸附塔19并联连接，两个吸附塔19可以相互切换使用，实现交替使用和维修，保证生产的连续性，为实际生产提供很大方便。