專利名稱：一種變壓吸附制氮機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到變壓吸附制氮機，特別涉及到可以提高氮氣純度的變壓 吸附制氮機。
背景技術：
在本實用新型提出之前，以空氣為原料采用變壓吸附工藝的制氮機包括兩個并
聯的裝有吸附劑的吸附塔及相應的附件。如圖1所示，吸附塔10和20中裝有 吸附劑，且相互并行連接。各塔均帶有進氣閥門101和201，產品氮氣出口閥門 102和202，解吸氣出口閥門103和203。而且進氣閥門101和201 —端相互并 聯且與進氣總閥3相連接；產品氮氣出口閥門102和202與產品氮氣出口總閥 門4相連接；解吸氣出口閥門103和203 —端相互并聯與消音器5相連接；并 聯后的進氣閥門101和201與并聯后的解吸氣出口閥門103和203也相互并聯； 吸附塔1和2之間還有均壓閥門6相連接。制氮機開始運行前，將按照額定的 工況要求(氮氣產量，純度，壓力狀態等)計算出來的所需要的吸附劑裝填在 吸附塔10中，并將同樣數量的吸附劑裝填在吸附塔20中。打開進氣總閥3和 吸附塔10的進氣閥門101，經過凈化預處理后的壓縮空氣11進入吸附塔10， 在較高的壓力下，吸附塔10進入吸附階段，吸附劑吸附空氣中的氧氣，留下的 氮氣22通過吸附塔10的出口閥門102和出口總閥門4離開制氮機，被送到使 用位置。當吸附塔10中的吸附劑行將全部吸附著氧氣時，吸附塔10將進入解 吸階段。關閉進氣總閥門3、產品氮氣出口閥門4，打開吸附塔20的進氣閥門 201，產品氮氣出口閥門202，吸附塔10上部純氮通過產品氮氣出口閥門102、 202到達吸附塔20的上部，吸附塔IO底部的壓縮空氣通過進氣閥門101、 201到達吸附塔20的底部，吸附塔10中的純氮、壓縮空氣均入吸附塔20，以迅速 提高吸附塔20的壓力。之后，關閉吸附塔10的進氣閥門101和出口閥門102， 打開吸附塔10的解吸氣出口閥門103，通過消音器5向外界大氣釋放壓力，被 吸附塔10中的吸附劑所吸附的氧氣33同時被釋放出去。打開進氣總閥3和進 氣閥門201，壓縮空氣進入11進入吸附塔20，進一步升壓開始吸附，打開產 品出口總閥4和產品氮氣出口閥門202，氮氣22通過出口閥門202、出口總閥 4離開制氮機，,到達使用位置。最后用吸附塔20所產生的帶壓力的少量氮氣通 過均壓閥門6沖洗吸附塔10，使吸附塔10中的吸附劑完全再生。這樣吸附塔 10和吸附塔20交替進行吸附和再生，可以連續制取氮氣。當吸附塔10開始解 吸，吸附塔20開始吸附時，為了迅速提高吸附塔20的壓力，將吸附塔10上 部的壓縮氮氣通過出口閥門102、 202到達吸附塔20的上部，同時吸附塔10 下部壓縮空氣通過進氣閥門101、 201到達吸附塔20底部，把壓力均入吸附塔 20。而此時吸附塔10的出口氣中氮氣的純度不高，從而導致在吸附塔20開始 吸附后的一段時間之內，出口氣中氮氣的純度不高，進而影響生產出來的氮氣 的純度只能局限在99.9%之內，無法滿足目前不少用戶需要的99.99%或99.999 %的高純度需求。
實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術中的不足，提供一種新的變 壓吸附制氮機，不僅可以滿足高純氮氣的需求，還可以節省壓縮空氣的用量， 從而節約了能源。
本實用新型是通過以下的技術措施來實現的。 一種變壓吸附制氮機，包括 進氣總閥， 一端與進氣總閥連接的而且相互并行連接的吸附塔進氣閥；產品氮進氣總閥， 一端與進氣總閥連接的而且相互并行連接的吸附塔進氣閥；產品氮 氣出口總閥， 一端與產品氮氣出口總閥連接的而且相互并行連接的吸附塔產品 氮氣出口閥；消音器， 一端與消音器相連接的而且相互并行連接吸附塔解吸氣 出口閥；相互并行連接了的吸附塔進氣閥與相互并行連接了的吸附塔解吸氣出 口閥也相互并聯；連接吸附塔的均壓閥，還包括成對的并行連接的吸附塔；在 吸附塔的中部設置均壓控制闊，均壓控制閥另一端相互并聯而且與辨互并行連 接了的吸附塔進氣閥相連接。與產品氮氣出口總閥相連接的氮氣回流缶也通過 調整閥與連接吸附塔的均壓閥相連接。
所述的吸附塔包括兩個并行連接的吸附塔。
一種變壓吸附制氮機，包括成對的并行連接的裝有吸附劑的吸附塔，各塔 均帶有進氣閥，產品氮氣出口閥，解吸氣出口閥。而且所述的進氣閥一端相互 并聯且與進氣總閥相連接；所述的產品氮氣出口閥一端相互并聯且與一端相互 并聯且產品氮氣出口總閥相連接；所述的解吸氣出口閥一端相互并聯且與消音 器相連接;所述的并聯后的進氣閥與所述的并聯后的解吸氣出口閥也相互并聯； 所述的吸附塔之間還有均壓閥相連接。在吸附塔的中部設置均壓控制閥，均壓 控制閥另一端相互并聯而且與相互并行連接了的吸附塔進氣閥相連接。與產品 氮氣出口總閥相連接的氮氣回流缶也通過調整閥與連接吸附塔的均壓閥相連 接。
制氮機開始運行前，將按照額定的工況要求(氮氣產量，純度，壓力狀態 等)計算出來的所需要的吸附劑裝填在所述的吸附塔中。打開所述的進氣總閥 和所述的吸附塔之一的所述的進氣閥，經過凈化預處理后的壓縮空氣進入所述 的吸附塔，在較高的壓力下，所述的吸附塔進入吸附階段，吸附劑吸附空氣中氮氣出口總閥離開制氮機，被送到與所述的產品氮氣出口總閥相連接的氮氣回 流缶，然后再被送到使用位置。當所述的吸附塔中的所述的吸附劑行將全部吸 附著氧氣時，所述的吸附塔將進入解吸階段。打開后一個吸附塔的進氣閥，壓 縮空氣進入后一個吸附塔，后一個吸附塔則將要進入吸附階段。此時，首先打 開氮氣回流缶的調整閥和后一個吸附塔的均壓閥，將氮氣回流缶內的氮氣勻入 后一個吸附塔以迅速提高后一個吸附塔的壓力。與此同時，打開前一個吸附塔 的中部設置的均壓控制閥，前一個吸附塔的中部的中純度氮氣從該均壓控制閥 逆出，通過后一個吸附塔的所述的進氣閥進入后一個吸附塔以進一步提高后一 個吸附塔的壓力。關閉前一個吸附塔的所述的進氣閥和所述的產品氮氣出口 閥，打開前一個吸附塔的所述的解吸氣出口閥，通過消音器向外界大氣釋放壓 力，被前一個吸附塔中的吸附劑所吸附的氧氣同時被釋放出去。最后用氮氣回 流缶的帶壓力的少量氮氣通過調整閥和均壓閥沖洗前一個吸附塔，使前一個吸 附塔中的吸附劑完全再生。這樣前一個吸附塔和后一個吸附塔交替進行吸附和 再生，可以連續制取氮氣。吸附和解吸分別在所述的成對的并行連接的吸附塔 中進行。
本發明實用新型采用上述技術措施后，在吸附塔進行解吸時，增加中純度 氮氣進行吸附塔的均壓操作，從而提高后續吸附操作時氮氣的純度；同時減少
空氣消耗比例，增加產氮量，降低能耗；而且結構筒單，制造容易，安裝方便。
圖1為現有技術中的制氮機示意圖。
圖2為本實用新型實施例的示意圖。
圖中l為吸附塔之一，2為吸附塔之二， 3為壓縮空氣貯缶，4為氮氣回流岳，5為消音器，211為進氣總閥，112、 212分別為為吸附塔1和吸附塔2 的進氣閥，114、 214分別為吸附塔1和吸附塔2的解吸氣出口閥；221為產 品氮氣出口總閥，113、 213分別為吸附塔1和吸附塔2的產品氮氣出口閥，218 為氮氣回流缶4的調整閥，119、 219分別為吸附塔1和吸附塔2的均壓閥， 116、 216分別為吸附塔1和吸附塔2的均壓控制閥，ll為壓縮空氣，22為產 品氮氣，33為解吸氣(氧氣)。
具體實施方式
，
以下結合附圖和實施例對本發明實用新型作進一步說明。 一種變壓吸附制氮機，如圖2所示，包括并行連接的裝有吸附劑的吸附塔 1和吸附塔2，吸附塔1和吸附塔2帶有進氣閥112、 212，產品氮氣出口閥113、 213，解吸氣出口閥114、 214。而且進氣閥112、 212的一端相互并聯且與進氣 總閥211相連接；產品氮氣出口閥113、 213 —端相互并聯且與產品氮氣出口 總閥221相連接；所述的解吸氣出口閥113、 213的一端相互并聯且與消音器5 相連接；并聯后的進氣閥112、 212與并聯后的解吸氣出口閥114、 214也相互 并聯；吸附塔1和吸附塔2之間還有均壓閥119、 219相連接。在吸附塔1和 吸附塔2的中部設置均壓控制閥116、 216，均壓控制閥116、 216另一端相互 并聯且與相互并行連接了的吸附塔進氣閥112、 212相連接。與產品氮氣出口 總閥221相連接的氮氣回流缶4也通過調整閥218與連接吸附塔1和吸附塔2 的均壓閥119、 219相連接。
制氮機開始運行前，將按照額定的工況要求(氮氣產量，純度，壓力狀態 等)計算出來的所需要的吸附劑裝填在吸附塔1和吸附塔2中。打開進氣總閥 211和吸附塔1的進氣閥112，經過凈化預處理后的壓縮空氣11自壓縮空氣貯缶3進入吸附塔1，在較高的壓力下，吸附塔l進入吸附階段，吸附劑吸附空 氣中的氧氣，留下的氮氣33通過吸附塔1的產品氮氣出口閥113和產品氮氣
出口總閥221離開制氮機，被送到與產品氮氣出口總閥211相連接的氮氣回流 缶4,然后再被送到使用位置。當吸附塔l中的吸附劑行將全部吸附著氧氣時， 吸附塔1對吸附塔2進行均壓，此時關閉進氣總閥211 ，產品氮氣出口總閥221 、 進氣閥112，打開產品氮氣出口閥213、進氣閥212，吸附塔l上部純氮通過純 氮通過產品氮氣出口閥113、 213到吸附塔2的上部，與此同時，打開吸附塔l 的中部設置的均壓控制閥116及吸附塔2的進氣閥212，吸附塔1的中部的中 純度氮氣從該均壓控制閥116逆出，通過吸附塔2的進氣閥212進入吸附塔2， 以進一步提高吸附塔2的壓力。關閉吸附塔1的進氣閥112和產品氮氣出口閥 113，打開吸附塔l的解吸氣出口閥114，通過消音器5向外界大氣釋放壓力， 被吸附塔1中的吸附劑所吸附的氧氣同時被釋放出去。最后用氮氣回流缶4中 帶壓力的少量氮氣通過調整閥218和均壓閥119沖洗吸附塔1，使吸附塔1中 的吸附劑完全再生。這樣吸附塔1和吸附塔2交替進行吸附和再生，可以連續 制取氮氣。而且通過吸附塔l的中部的中純度氮氣來提高吸附塔2的壓力，促 使產品氮氣的純度較大地提高。
以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式。應當指出，對于本領域的普 通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干變型和 改進，這些也應視為屬于本實用新型的保護笵圍。
權利要求1. 一種變壓吸附制氮機，包括進氣總閥(211)，一端與進氣總閥(211)連接的而且相互并行連接的吸附塔進氣閥(112、212)；產品氮氣出口總閥(221)，一端與產品氮氣出口總閥(221)連接的而且相互并行連接的吸附塔產品氮氣出口閥(113、213)；消音器(5)，一端與消音器(5)相連接的而且相互并行連接吸附塔解吸氣出口閥(114、214)；相互并行連接了的吸附塔進氣閥(112、212)與相互并行連接了的吸附塔解吸氣出口閥(114、214)也相互并聯；連接吸附塔(1、2)的均壓閥(119、219)，其特征在于還包括成對的并行連接的吸附塔(1、2)；在吸附塔(1、2)的中部設置均壓控制閥(116、216)，均壓控制閥(116、216)另一端相互并聯而且與相互并行連接了的吸附塔進氣閥(112、212)相連接，與產品氮氣出口總閥(211)相連接的氮氣回流缶94)也通過調整閥(218)與連接吸附塔(1、2)的均壓閥(119、219)相連接。
2. 根據權利要求1所述的一種變壓吸附制氮機，其特征在于所述的吸附塔 包括兩個并行連接的吸附塔(1、 2)。
專利摘要一種變壓吸附制氮機，涉及到可以提高氮氣純度的變壓吸附制氮機。包括成對的并行連接的吸附塔；進氣總閥，吸附塔進氣閥；產品氮氣出口總閥，吸附塔產品氮氣出口閥；消音器，吸附塔解吸氣出口閥；連接吸附塔的均壓閥；在吸附塔的中部設置均壓控制閥；與產品氮氣出口總閥相連接的氮氣回流缶也通過調整閥與連接吸附塔的均壓閥相連接。在吸附塔進行解吸時，增加中純度氮氣進行吸附塔的均壓操作，從而提高后續吸附操作時氮氣的純度；同時減少空氣消耗比例，增加產氮量，降低能耗。
文檔編號C01B21/04GK201240850SQ20082004025
公開日2009年5月20日 申請日期2008年7月2日 優先權日2008年7月2日
發明者郭正華 申請人:蘇州班順工業氣體設備有限公司