本實用新型涉及空氣分離設備領域,特別涉及一種新型高純制氧制氮兩用裝置。
背景技術:
變壓吸附制氧、制氮是目前工業中普遍采用的制氧制氮的方法,現有的變壓吸附制氧或制氮的裝置中,在吸附塔中吸附的氧氣或氮氣,在周期性進行再生的過程中,都從廢氣放空口直接排放到大氣,造成了這部分已具有較高純度的氣體的浪費。
在專利文件CN203833611U公開了一種適用于一套或多套PSA制氮裝置附產富氧的回收裝置,通過設置氧氣回收緩沖罐,將制氮裝置吸附塔再生過程中產生的氧氣進行回收利用,雖然一定程度上避免了浪費,但通過該裝置回收的這部分再生過程中產生的氧氣,因純度不高,其使用范圍受限。
技術實現要素:
本實用新型就是解決上述技術問題,提供一種能夠同時制備高純度的氮氣、氧氣的新型高純制氧制氮兩用裝置。
本實用新型的技術問題主要通過以下技術方案得以解決:一種新型高純制氧制氮兩用裝置,包括制氮系統、制氧系統,所述制氮系統包括吸附塔A、吸附塔B、過濾器A、進氣口、排氣口,所述過濾器A通過出氮氣管分別與所述吸附塔A、吸附塔B的頂部連接,所述吸附塔A、吸附塔B的頂部之間、底部之間均通過均壓管連接,所述進氣口通過進氣管分別與所述吸附塔A、吸附塔B的底部連接,所述排氣口通過排氣管分別與所述吸附塔A、吸附塔B的底部連接,所述制氧系統與制氮系統具有完全相同的設備,且設備之間的連接方式、閥門及儀表的設置也完全相同,其區別在于所述制氮系統中吸附塔A、吸附塔B塔內的吸附劑為碳分子篩,所述制氧系統中吸附塔C、吸附塔D塔內的吸附劑為沸石分子篩,所述制氮系統中的排氣口通過排氧氣管與制氧系統中的進氧氣口連接。
進一步,所述過濾器A與吸附塔A之間的出氮氣管上依次設有V9氣閥、V7氣閥,所述過濾器A與吸附塔B之間的出氮氣管上依次設有V9氣閥、V8氣閥,所述過濾器A底部設有排污閥,過濾器A上還設有出成品氮氣管,所述制氧系統中的過濾器B上設有出成品氧氣管。
進一步,所述吸附塔A、吸附塔B塔體上各設有一壓力顯示裝置,與所述吸附塔A、吸附塔B連接的出氮氣管、進氣管上均設有空氣流量計。
進一步,所述進氣口與吸附塔A之間的進氣管上依次設有進氣閥、V1氣閥,所述進氣口與吸附塔B之間的進氣管上依次設有進氣閥、V2氣閥,所述排氣口與吸附塔A之間的排氣管上設有V3氣閥,所述排氣口與吸附塔B之間的排氣管上設有V4氣閥。
進一步,所述吸附塔A、吸附塔B兩者頂部之間的均壓管上設有V6均壓閥,所述吸附塔A、吸附塔B兩者底部之間的均壓管上設有V5均壓閥。
進一步,可將制氧系統設置在制氮系統前面,在制氧系統中,先從空氣中分離出氧氣,再將解吸過程產生的氮氣通入制氮系統制取氮氣。
本實用新型的有益效果為:在本實用新型的吸附塔塔頂及塔底均設有均壓管,使得建壓更快,時間更短從而能降低設備能耗。本實用新型通過將制氮系統中吸附塔解吸再生過程中產生的富氧通入制氧系統中,產出純度高達99%的氧氣,實現了在制氮氣的同時制氧氣,避免了制氮系統解吸過程中產出的富氧的浪費,從而降低了生產過程中的能源消耗,提高了設備的利用率,增加了企業的收入。
附圖說明
圖1為本實用新型的裝置示意圖。
圖中:1.進氣口;2.進氣閥;3.V1氣閥;4.V2氣閥;5.V3氣閥;6.V4氣閥;7.V5均壓閥;8.吸附塔A;9.吸附塔B;10.壓力顯示裝置;11.V6均壓閥;12.V7氣閥;13.V8氣閥;14.V9氣閥;15.過濾器A;16.排污閥;17.出成品氮氣管;18.空氣流量計;19.排氧氣管;20.吸附塔C;21.吸附塔D;22.過濾器B;23.出成品氧氣管;24.進氧氣口;25.排氣口;26.出氮氣管;27.均壓管;28.進氣管;29.排氣管;30.制氮系統;31.制氧系統。
具體實施方式
下面通過實施例,并結合附圖,對本實用新型的技術方案作進一步的說明。
一種新型高純制氧制氮兩用裝置,包括制氮系統30、制氧系統31,制氮系統30包括吸附塔A8、吸附塔B9、過濾器A15、進氣口1、排氣口25,過濾器A15通過出氮氣管26分別與吸附塔A8、吸附塔B9的頂部連接,吸附塔A8、吸附塔B9的頂部之間、底部之間均通過均壓管27連接,進氣口1通過進氣管28分別與吸附塔A8、吸附塔B9的底部連接,排氣口25通過排氣管29分別與吸附塔A8、吸附塔B9的底部連接,制氧系統31與制氮系統30具有完全相同的設備,且設備之間的連接方式、閥門及儀表的設置也完全相同,其區別在于制氮系統30中吸附塔A8、吸附塔B9塔內的吸附劑為碳分子篩,制氧系統31中吸附塔C20、吸附塔D21塔內的吸附劑為沸石分子篩,制氮系統30中的排氣口25通過排氧氣管19與制氧系統31中的進氧氣口24連接。
過濾器A15與吸附塔A8之間的出氮氣管26上依次設有V9氣閥14、V7氣閥12,過濾器A15與吸附塔B9之間的出氮氣管26上依次設有V9氣閥14、V8氣閥13,過濾器A15底部設有排污閥16,過濾器A15上還設有出成品氮氣管17,制氧系統31中的過濾器B22上設有出成品氧氣管23。
吸附塔A8、吸附塔B9塔體上各設有一壓力顯示裝置10,與吸附塔A8、吸附塔B9連接的出氮氣管26、進氣管28上均設有空氣流量計18。
進氣口1與吸附塔A8之間的進氣管28上依次設有進氣閥2、V1氣閥3,進氣口1與吸附塔B9之間的進氣管28上依次設有進氣閥2、V2氣閥4,排氣口25與吸附塔A8之間的排氣管29上設有V3氣閥5,排氣口25與吸附塔B9之間的排氣管29上設有V4氣閥6。
吸附塔A8、吸附塔B9兩者頂部之間的均壓管27上設有V6均壓閥11,吸附塔A8、吸附塔B9兩者底部之間的均壓管27上設有V5均壓閥7。
本實用新型的工作原理為:采控系統采用PLC控制系統氣閥切換全自動控制,整個采用循環步驟,空氣經進氣管28從吸附塔A8下端進氣開始吸附,氮氣從吸附塔A8上端經出氮氣管26進入過濾器A15從出成品氮氣管17排出,同時,吸附塔B9開始解吸,解吸出來的氧氣經排氧氣管19進入吸附塔C20開始吸附,打開均壓閥,兩個吸附塔均壓,通過吸附塔A8向吸附塔B9輸氣平衡;然后,空氣經進氣管28從吸附塔B9下端進氣開始吸附,氮氣從吸附塔B9上端經出氮氣管26進入過濾器A15從出成品氮氣管17排出,同時,吸附塔A8開始解吸,解吸出來的氧氣經排氧氣管19進入吸附塔D21開始吸附打開均壓閥,兩個吸附塔均壓,通過吸附塔B9向吸附塔A8輸氣平衡,吸附塔C20與吸附塔D21交替進行吸附解吸步驟與吸附塔A8、吸附塔B9相同,氧氣從出成品氧氣管23排出。
本實施例只是本實用新型示例的實施方式,對于本領域內的技術人員而言,在本實用新型公開了應用方法和原理的基礎上,很容易作出各種類型的改進和變形,而不僅限于本實用新型上述具體實施方式所描述的結構,因此,前面描述的方式只是優選方案,而并不具有限制性的意義,凡是依本實用新型所作的等效變化與修改,都在本實用新型權利要求書的范圍保護范圍內。