一种制氮尾气回收富氧装置的制作方法

本实用新型属于制氮装置技术领域，特别涉及一种制氮尾气回收富氧装置。

背景技术：

富氧气来源及制氧成本高一直制约着富氧的规模应用，变压吸附制氮系统尾气回收富氧装置解决了制氧成本高这一难题。一般企业都会配置PSA制氮机，生产的氮气作为保护气体，产生的富氧尾气直接排放，而这种富含氧浓度较高的气体排放是一种资源的浪费。

因此，有必要研发一种制氮尾气回收富氧装置，将富氧气收集，并利用到生产中，实现一机两用，节约了设备成本，可为企业带来巨大经济效益。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种制氮尾气回收富氧装置。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下的技术方案。

一种制氮尾气回收富氧装置，包括空气缓冲罐、制氮装置、富氧回收装置、氮气回收装置；所述制氮装置包括总进气管、第一气管支路、第二气管支路、第三气管支路、第四气管支路、第五气管支路、左进气管、左吸附塔、左出气管、右进气管、右吸附塔、右出气管、总出气管、尾气回收管；所述富氧回收装置包括第一回收支路和第二回收支路；所述第一回收支路的入口和第二回收支路的入口均连接尾气回收管；所述第一回收支路上依次安装有富氧缓冲罐、富氧粉尘精滤器、氧气分析仪、氧气压力表、氧气流量计；所述第二回收支路安装有消音器。

所述总进气管一端连接空气缓冲罐，另一端连接第二气管支路；所述第二气管支路一端连接左进气管，另一端连接右进气管，且第二气管支路安装有第三气动阀和第四气动阀；所述第三气动阀位于左进气管和总进气管之间；所述第四气动阀位于总进气管和右进气管之间；

所述第一气管支路一端连接左进气管，另一端连接右进气管，且第一气管支路安装有第一气动阀和第二气动阀；所述第一气管支路中部连接尾气回收管，所述第一气管支路位于左进气管和尾气回收管之间；所述第二气动阀位于尾气回收管和右进气管之间；所述尾气回收管连接富氧回收装置；

所述第三气管支路一端连接左吸附塔的中下部，另一端连接右进气管，且第三气管支路安装有第五气动阀；

所述第四气管支路一端连接右吸附塔的中下部，另一端连接左进气管，且第四气管支路安装有第六气动阀；

所述左吸附塔底部安装左进气管，顶部安装左出气管；所述右吸附塔底部安装右进气管，顶部安装右出气管；

所述第五气管支路一端连接左出气管，另一端连接右出气管，且第五气管支路安装有第一截止阀；

所述左出气管连接总出气管，且左出气管安装有第七气动阀；

所述右出气管连接总出气管，且右出气管安装有第八气动阀；

所述总出气管连接氮气回收装置，且总出气管安装有第二截止阀。

所述氮气回收装置包括依次管道连接的氮气缓冲罐、氮气粉尘精滤器、氮气分析仪、氮气压力表、氮气流量计；所述氮气缓冲罐的入口连接总出气管。

本装置确保在不影响制氮机正常工作的前提下，使其稳定、安全、快速的回收富氧尾气。回收后的富氧尾气适合各种富氧生产工艺应用，且无任何运行成本,经济效益非常可观。本方案节约氧气的运行成本，实现制氮装置的一机两用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：空气缓冲罐100、

制氮装置200、总进气管201、第一气管支路202、第一气动阀203、第二气动阀204、第二气管支路205、第三气动阀206、第四气动阀207、第三气管支路208、第五气动阀209、第四气管支路210、第六气动阀211、第五气管支路212、第一截止阀213、左进气管214、左吸附塔215、左出气管216、第七气动阀217、右进气管218、右吸附塔219、右出气管220、第八气动阀221、总出气管222、第二截止阀223、尾气回收管224、

富氧回收装置300、第一回收支路301、富氧缓冲罐302、富氧粉尘精滤器303、氧气分析仪304、氧气压力表305、氧气流量计306、第二回收支路307、消音器308、

氮气回收装置400、氮气缓冲罐401、氮气粉尘精滤器402、氮气分析仪403、氮气压力表404、氮气流量计405。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。

一种制氮尾气回收富氧装置，包括空气缓冲罐100、制氮装置200、富氧回收装置300、氮气回收装置400。

所述制氮装置200包括总进气管201、第一气管支路202、第二气管支路205、第三气管支路208、第四气管支路210、第五气管支路212、左进气管214、左吸附塔215、左出气管216、右进气管218、右吸附塔219、右出气管220、总出气管222、尾气回收管224。

所述总进气管201一端连接空气缓冲罐100，另一端连接第二气管支路205；所述第二气管支路205一端连接左进气管214，另一端连接右进气管218，且第二气管支路205安装有第三气动阀206和第四气动阀207；所述第三气动阀206位于左进气管214和总进气管201之间；所述第四气动阀207位于总进气管201和右进气管218之间。

所述第一气管支路202一端连接左进气管214，另一端连接右进气管218，且第一气管支路202安装有第一气动阀203和第二气动阀204；所述第一气管支路202中部连接尾气回收管224，所述第一气管支路202位于左进气管214和尾气回收管224之间；所述第二气动阀204位于尾气回收管224和右进气管218之间；所述尾气回收管224连接富氧回收装置300。

所述第三气管支路208一端连接左吸附塔215的中下部，另一端连接右进气管218，且第三气管支路208安装有第五气动阀209。

所述第四气管支路210一端连接右吸附塔219的中下部，另一端连接左进气管214，且第四气管支路210安装有第六气动阀211。

所述左吸附塔215底部安装左进气管214，顶部安装左出气管216；所述右吸附塔219底部安装右进气管218，顶部安装右出气管220。

所述第五气管支路212一端连接左出气管216，另一端连接右出气管220，且第五气管支路212安装有第一截止阀213。

所述左出气管216连接总出气管222，且左出气管216安装有第七气动阀217；

所述右出气管220连接总出气管222，且右出气管220安装有第八气动阀221；

所述总出气管222连接氮气回收装置400，且总出气管222安装有第二截止阀223。

制氮装置200的工作原理如下：左吸附塔215吸附，右吸附塔219解压。第三气动阀206、第七气动阀217和第二气动阀204处于打开状态，其余的阀门关闭。压缩空气从总进气管201、第二气管支路205、左进气管214进入到左吸附塔215，压缩空气中的水分和二氧化碳优先被吸附，然后氧气也被吸附，氮气则很少吸附。氮气在气相中得到富集，并从左吸附塔215顶端排出并从总出气管222流向后置装置，这个过程就被称为“吸附”。右吸附塔219中，进行尾气排放，解析吸附剂上的吸附的氧气，使吸附剂得到再生。富氧浓度较高的尾气，流入到富氧回收装置300。当左吸附塔215吸附趋于饱和时，第四气动阀207、第八气动阀221和第一气动阀203处于打开状态，其余的阀门关闭。压缩空气从总进气管201、第二气管支路205、右进气管218进入到右吸附塔219，氮气从右吸附塔219顶端排出并从总出气管222流向后置装置；左吸附塔215的尾气，流入到富氧回收装置300。

当左吸附塔215为吸附时，右吸附塔219解析，打开第五气管支路212上的第一截止阀213、第三气管支路208的第五气动阀209，高纯度的氮气从左吸附塔215的顶部和中下部进入到右吸附塔219。右吸附塔219中的高纯度的氮气从上向下扩散或从下向上扩散，使得塔内的吸附剂含氮量均匀，气压稳定。均压最主要的目的是两个 ：一是使两塔压力一致，减小吸附塔内分子筛在切换时的冲击 ；二是将一部分目标气体从工作刚结束的吸附塔转移到在生刚结束的塔，减少排气量，从而提高回收率。

所述富氧回收装置300包括第一回收支路301和第二回收支路307；所述第一回收支路301的入口和第二回收支路307的入口均连接尾气回收管224；所述第一回收支路301上依次安装有富氧缓冲罐302、富氧粉尘精滤器303、氧气分析仪304、氧气压力表305、氧气流量计306；所述第二回收支路307安装有消音器308。

氧气分析仪304测量富氧回收装置300中气体的实时的含氧量。处于富氧状态(富氧纯度达到28%以上，压力0.15-0.2MPa)时，第一回收支路301为通路，第二回收支路307为闭路，富氧空气通过富氧缓冲罐302的缓冲以及富氧粉尘精滤器303过滤之后，流向后置的设备，例如富氧储藏罐。当空气含氧量较低(富氧纯度低于28%，压力0.15-0.2MPa)时，第一回收支路301为闭路，第二回收支路307为通路，含氧量较低的空气通过消音器308外排。当压力低于0.15MPa或高于0.2MPa，第二回收支路307为通路，空气通过消音器308外排。因此，本富氧回收装置300收集到的氧气浓度和流量均较为稳定，节约了运行成本。

所述氮气回收装置400包括依次管道连接的氮气缓冲罐401、氮气粉尘精滤器402、氮气分析仪403、氮气压力表404、氮气流量计405；所述氮气缓冲罐401的入口连接总出气管222。

氮气经过氮气缓冲罐401的缓冲和氮气粉尘精滤器402的过滤之后，流向后置的设备，例如氮气储藏罐。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。