本实用新型专利技术涉及制氮设备技术领域，尤其涉及单压缩双增压双膨胀高纯氮制取装置，包括空气压缩机、吸附式干燥器、变压吸附器、主换热器、精馏塔、膨胀机和增压机，所述空气压缩机通过管道与除油器连接，所述除油器通过管道与吸附式干燥器和冷冻式干燥器连接，所述吸附式干燥器和所述冷冻式干燥器通过管道与四级过滤器连接，四级过滤器连接有主管道和分管道，且主管道与变压吸附器连接，变压吸附器通过管道与主换热器连接。本实用新型专利技术，通过增压机控制变压吸附器的压力，控制变压吸附器中吸附压力满足吸附要求，并且在吸附剂再生完成后，用弱吸附组分对吸附床进行增压，直到吸附压力位置，最大程度的保证吸附的效果。最大程度的保证吸附的效果。最大程度的保证吸附的效果。
【技术实现步骤摘要】
单压缩双增压双膨胀高纯氮制取装置
[0001]本技术涉及制氮设备
，尤其涉及单压缩双增压双膨胀高纯氮制取装置。
技术介绍
[0002]随着电子产业、冶金、医药、化工、新材料行业及石化行业等各行业飞速发展，对氮气产品的需求量越来越大，制取氮气的空分设备是耗能大户，由于长期运行，耗能量大，如何能有效降低能耗至关重要。目前一般的做法是部分膨胀，其余节流，膨胀机输出的功增压采用风机制动放空；液空不过冷或仅与部分流体简单换热过冷，设备调节固化不灵活，导致产品不足或富余排空浪费，采用这些方法和流程组织，空分设备的能耗高无法满足用户的要求。
[0003]因此，提出一种单压缩双增压双膨胀高纯氮制取装置解决上述问题。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的单压缩双增压双膨胀高纯氮制取装置。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0006]单压缩双增压双膨胀高纯氮制取装置，包括空气压缩机、吸附式干燥器、变压吸附器、主换热器、精馏塔、膨胀机和增压机，所述空气压缩机通过管道与除油器连接，所述除油器通过管道与吸附式干燥器和冷冻式干燥器连接，所述吸附式干燥器和所述冷冻式干燥器通过管道与四级过滤器连接，所述四级过滤器连接有主管道和分管道，且主管道与变压吸附器连接，所述变压吸附器通过管道与主换热器连接，所述主换热器通过管道与膨胀机、精馏塔和冷凝蒸发器连接；
[0007]所述分管道的一端连接在所述增压机上，且增压机的一端连接有管道，并连接在两个所述变压吸附器上。
[0008]优选的，所述除油器和所述吸附式干燥器之间通过管道连接安装有管道过滤器。
[0009]优选的，两个所述吸附式干燥器的管道之间设置有截止阀。
[0010]优选的，所述主管道和所述分管道之间均设置有截止阀。
[0011]优选的，所述膨胀机与消声器连接。
[0012]优选的，所述精馏塔和所述冷凝蒸发器的两侧管道之间还设置有液氮过冷器。
[0013]本技术的有益效果是：
[0014]本技术，通过增压机控制变压吸附器的压力，控制变压吸附器中吸附压力满足吸附要求，并且在吸附剂再生完成后，用弱吸附组分对吸附床进行增压，直到吸附压力位置，最大程度的保证吸附的效果。
附图说明
[0015]图1为本技术提出的单压缩双增压双膨胀高纯氮制取装置的结构示意图。
[0016]图中：1空气压缩机、2除油器、3吸附式干燥器、4四级过滤器、5变压吸附器、6主换热器、7冷凝蒸发器、8液氮过冷器、9精馏塔、10膨胀机、11增压机、12冷冻式干燥器、13管道过滤器、14分管道、15主管道。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0018]本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
[0019]本技术使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
[0020]实施例：参照图1，单压缩双增压双膨胀高纯氮制取装置，空气压缩机1、吸附式干燥器3、变压吸附器5、主换热器6、精馏塔9、膨胀机10和增压机11，所述空气压缩机1通过管道与除油器2连接，除油器2通过管道与吸附式干燥器3和冷冻式干燥器12连接，两个吸附式干燥器3的管道之间设置有截止阀，吸附式干燥器3和冷冻式干燥器12通过管道与四级过滤器4连接，除油器2和吸附式干燥器3之间通过管道连接安装有管道过滤器13，四级过滤器4连接有主管道15和分管道14，且主管道15与变压吸附器5连接，变压吸附器5通过管道与主换热器6连接，主换热器6通过管道与膨胀机10、精馏塔9和冷凝蒸发器7连接，精馏塔9和冷凝蒸发器7的两侧管道之间还设置有液氮过冷器8，膨胀机10与消声器连接，膨胀机10起到加压作用。
[0021]具体的，空气由空气入口管流入空气压缩机1中，然后通过除油器2去除空气中的油，然后流通至管道过滤器13，对空气中的杂质初步过滤处理后，流通至吸附式干燥器3和冷冻式干燥器12，吸附式干燥器3和冷冻式干燥器12相互配合，吸附式干燥器3吸附水蒸汽，冷冻式干燥器12降温排水，而后空气通过管道流通至四级过滤器4，滤除空气中夹带的润滑油、杂质、水分，提高吸附器内碳分子筛的寿命和吸附效果；
[0022]根据变压吸附的原理，在吸附剂选择吸附的条件下，加压吸附原料气中的二氧化碳等杂质组分，而氮气等不易吸附的组分将通过吸附床层由吸附器顶部排出，从而实现气体混合物的分离，并通过管道流通至主换热器6，主换热器6进行热量交换，空气的冷却在主换热器6中进行，在主换热器6中，空气被来自精馏后的返流产品氮气及富氧气冷却至液化温度，氮气、氧气等不易吸附的气体，在精馏塔9中做精馏处理，在精馏塔9的筛板上完成，气体自下而上逐块从塔板上通过时，氮浓度不断增加，在塔顶获得高纯度的氮气；
[0023]由精馏塔9出顶高纯度的氮气，一部分氮气经主热交换器换热作为产品氮气输出供给用户，一部分氮气在冷凝蒸发器7内被冷却成液氮，而液氮的一部分作为液氮产品输出，另一部分作为回流液流入精馏塔9，与上升的蒸气进行热质交换在精馏塔9底得到的液体，称为富氧液空，富氧液空经过冷器、节流阀进入冷凝蒸发器7的蒸发侧，用来冷却冷凝蒸
发侧的氮气，富氧蒸汽在冷凝蒸发器7中冷凝氮气的同时自身蒸发后去主换热器6，在主换热器6中复热到膨胀前温度后进入膨胀机10，膨胀后低温富氧空气先进入过冷器与富氧液空过冷后，再进入主换热器6去冷却原料空气，复热到环境温度后排出。
[0024]其中，分管道14的一端连接在增压机11上，且增压机11的一端连接有管道，并连接在两个变压吸附器5上，主管道15和分管道14之间均设置有截止阀。
[0025]具体的，通过增压机11控制变压吸附器5的压力，控制变压吸附器5中吸附压力满足吸附要求，并且在吸附剂再生完成后，用弱吸附组分对吸附床进行增压，直到吸附压力位置，最大程度的保证吸附的效果。
[0026]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0027]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.单压缩双增压双膨胀高纯氮制取装置，包括空气压缩机(1)、吸附式干燥器(3)、变压吸附器(5)、主换热器(6)、精馏塔(9)、膨胀机(10)和增压机(11)，其特征在于，所述空气压缩机(1)通过管道与除油器(2)连接，所述除油器(2)通过管道与吸附式干燥器(3)和冷冻式干燥器(12)连接，所述吸附式干燥器(3)和所述冷冻式干燥器(12)通过管道与四级过滤器(4)连接，所述四级过滤器(4)连接有主管道(15)和分管道(14)，且主管道(15)与变压吸附器(5)连接，所述变压吸附器(5)通过管道与主换热器(6)连接，所述主换热器(6)通过管道与膨胀机(10)、精馏塔(9)和冷凝蒸发器(7)连接；所述分管道(14)的一端连接在所述增压机(11)上，且增压机(11)的一端连接有管道，并连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，王国庆，
申请(专利权)人：常州市长宇实用气体有限公司，
类型：新型
国别省市：
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