一种空压机余热利用的空分装置的制作方法

本实用新型涉及化工、冶金领域，特别涉及一种空压机余热利用的空分装置。

背景技术：

大型空分装置的流程是将原料空气经过空气压缩机加压到0.4-0.6mpa，经过空气预冷后，经过分子筛吸附器净化后，进入空分冷箱的精馏塔，进行空气分离。分子筛吸附器是利用分子筛的吸附性来吸附空气中的水分和二氧化碳等杂质，当分子筛吸附器吸附杂质达到饱和后，分子筛将通过加热把吸附的水和二氧化碳解析出来，再通过冷吹吹出分子筛吸附器外。一般是通过将污氮气加热，用高温的污氮气来加热分子筛达到解析的目的。加热污氮气一般用电或蒸汽来加热，而空压机的末级不设冷却器，空气温度约100度左右，经过空冷塔冷却到12度，大量的热量被水带走了，浪费了循环水，大量的热量也浪费，加热污气还额外需要消耗热量，浪费了能源。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种空压机余热利用的空分装置，原料空压机末级排气的余热用于加热分子筛解析气。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种空压机余热利用的空分装置，包括依次连接的空气过滤器、空压机、空冷塔、分子筛吸附器，分子筛吸附器连接污氮气系统，空压机与空冷塔连接的空气主管与污氮气系统之间设有换热器，换热器的热介质通道分别通过热空气支管和冷空气支管与空气主管连接，换热器的冷介质通道分别通过冷氮气支管和热氮气支管与污氮气系统的污氮气进气管连接。热空气支管和冷空气支管之间的空气主管上设有阀门一，冷氮气支管和热氮气支管之间的污氮气进气管上设有阀门二。

所述的换热器为气气换热器。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型污氮气通过换热器被空压机出口的高温排气加热。节约加热污氮气的电加热器的电能。节约空冷塔的冷冻水和冷却水，节约制备冷冻水和冷却水的电能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：空气过滤器1、空压机2、空气主管3、空冷塔4、换热器5、冷氮气支管6、电加热器7、分子筛吸附器8、热氮气支管9、热空气支管10、冷空气支管11、污氮气进气管12、阀门二13、阀门一14。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步说明：

如图1，一种空压机余热利用的空分装置，包括依次连接的空气过滤器1、空压机2、空冷塔4、分子筛吸附器8，分子筛吸附器8连接污氮气系统，污氮气系统包括污氮气进气管12、电加热器7。

空压机2与空冷塔4连接的空气主管3与污氮气系统之间设有换热器5，换热器5为气气换热器，污氮气通过换热器5被空压机2出口的高温排气加热。

换热器5的热介质通道分别通过热空气支管10和冷空气支管11与空气主管3连接，换热器5的冷介质通道分别通过冷氮气支管6和热氮气支管9与污氮气系统的污氮气进气管12连接。热空气支管10和冷空气支管11之间的空气主管3上设有阀门一14，冷氮气支管6和热氮气支管9之间的污氮气进气管12上设有阀门二13。换热器5进出口配阀门，当换热器5需要检修或事故时，能方便的将换热器5从空分装置隔离出来，不影响空分装置的正常运行。

实施例：

一种空压机余热利用的空分装置，包括依次连接的空气过滤器1、空压机2、空冷塔4、分子筛吸附器8，分子筛吸附器8连接污氮气系统，污氮气系统包括污氮气进气管12、电加热器7。

空压机2与空冷塔4连接的空气主管3与污氮气系统之间设有换热器5，换热器5为气气换热器，污氮气通过换热器5被空压机2出口的高温排气加热。

换热器5的热介质通道分别通过热空气支管10和冷空气支管11与空气主管3连接，换热器5的冷介质通道分别通过冷氮气支管6和热氮气支管9与污氮气系统的污氮气进气管12连接。热空气支管10和冷空气支管11之间的空气主管3上设有阀门一14，冷氮气支管6和热氮气支管9之间的污氮气进气管12上设有阀门二13。换热器5中的空气流量为6nm³/h，污氮气流量为1nm³/h。

空压机出口的高温空气与低温污氮气进行热交换过程：

关闭空气主管上阀门一14，空气通过热空气支管10送入换热器5，空气由90℃以上被冷却到80℃后，通过冷空气支管11再回到空气主管，然后进空冷塔4继续冷却，然后进入分子筛吸附器8净化后进入下级精馏塔分离。

关闭污氮气进气管上阀门二13，污氮气通过冷氮气支管6送入换热器5，污氮气由20℃以下被加热到80℃以上以后通过热氮气支管9再回到污氮气进气管，然后进电加热器7继续加热，然后进入分子筛吸附器8再生。

上面所述仅是本实用新型的基本原理，并非对本实用新型作任何限制，凡是依据本实用新型对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。

技术特征：

1.一种空压机余热利用的空分装置，包括依次连接的空气过滤器、空压机、空冷塔、分子筛吸附器，分子筛吸附器连接污氮气系统，其特征在于，空压机与空冷塔连接的空气主管与污氮气系统之间设有换热器，换热器的热介质通道分别通过热空气支管和冷空气支管与空气主管连接，换热器的冷介质通道分别通过冷氮气支管和热氮气支管与污氮气系统的污氮气进气管连接；热空气支管和冷空气支管之间的空气主管上设有阀门一，冷氮气支管和热氮气支管之间的污氮气进气管上设有阀门二。

2.根据权利要求1所述的一种空压机余热利用的空分装置，其特征在于，所述的换热器为气气换热器。

技术总结
本实用新型涉及一种空压机余热利用的空分装置，包括依次连接的空气过滤器、空压机、空冷塔、分子筛吸附器，分子筛吸附器连接污氮气系统，空压机与空冷塔连接的空气主管与污氮气系统之间设有换热器，换热器的热介质通道分别通过热空气支管和冷空气支管与空气主管连接，换热器的冷介质通道分别通过冷氮气支管和热氮气支管与污氮气系统的污氮气进气管连接。热空气支管和冷空气支管之间的空气主管上设有阀门一，冷氮气支管和热氮气支管之间的污氮气进气管上设有阀门二。本实用新型污氮气通过换热器被空压机出口的高温排气加热。节约加热污氮气的电加热器的电能。节约空冷塔的冷冻水和冷却水，节约制备冷冻水和冷却水的电能。

技术研发人员：孟强;刘彤;齐猛
受保护的技术使用者：鞍钢集团工程技术有限公司
技术研发日：2019.06.28
技术公布日：2020.04.21