[实用新型]碳分子筛变压吸附制氮装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及空气分离技术领域，特别是一种氮气制备装置。

背景技术

化工生产过程中所用的固体原料，通常需要粉碎到一定粒径才能使用。例如，在大多数有固体颗粒参与的化学反应过程中，减小颗粒粒径，可增大相际接触表面，提高反应速率；在浸取操作中，减小粒径既可增大相际接触表面，又可缩短物质在颗粒内的扩散距离，提高浸取速率；在陶瓷、水泥、颜料、催化剂、农药等生产过程中，为得到均匀的固体混合物，先将各种原料磨成细粉；等等。这种对固体物料施加外力，使其分裂为尺寸更小的颗粒，属于粉体工程的单元操作。

固体粉碎领域中，常用的固体粉碎方式有撞击式和碾压式，然而不论哪种粉碎方式，都普遍存在物料在粉碎周期内热量高的缺点；特别是对于易燃易爆物品，例如硫磺的粉碎，这种常用的粉碎方式便无法使用。目前，应用于生产易爆品粉末的工艺大多采用干法球磨法，此种工艺在生产粉末的过程中通过采用氮气进行保护，能够避免爆炸现象的发生。因此在生产易燃易爆物品粉末的过程中，必然涉及到氮气的生产。然而现有的氮气生产设备生产的氮气大多纯度不高，且需要人为控制，效率低下。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种制氮装置，能够在保证生产的氮气纯度较高的基础上，实现氮气的连续、稳定、自动生产。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

碳分子筛变压吸附制氮装置，包括控制机构以及通过管道依次连通的螺杆空压机、空气缓冲罐、冷冻干燥机、制氮器和氮气储罐，所述制氮器包括两级串联的过滤器、两个并联设置的吸附罐以及一个氮气缓冲罐，其中第一过滤器的输入端通过管道连通冷冻干燥机的输出端，第二过滤器的输出端通过管道以及开关机构分别连通两个吸附罐的进气口，两个吸附罐的氮气出气口连通氮气缓冲罐的输入端，氮气缓冲罐的输出端连通氮气储罐的输入端；所述控制机构包括DCS控制器，DCS控制器的输入端分别连接用于监测装置中氮气含氧量的含氧量监测仪和用于检测装置中氮气压力的压力传感器，DCS控制器的输出端分别连接装置中各阀门的受控端。

上述碳分子筛变压吸附制氮装置，所述吸附罐中设置有用于分离氮气和氧气的碳分子筛。

上述碳分子筛变压吸附制氮装置，所述开关机构包括分别与DCS控制器输出端连接的进气端均衡阀、出气端均衡阀、左吸附罐进气开关阀、左吸附罐氮气出口开关阀、左吸附罐氧气出口开关阀、右吸附罐进气开关阀、右吸附罐氮气出口开关阀和右吸附罐氧气出口开关阀；

所述左吸附罐进气开关阀和右吸附罐进气开关阀的进气端分别与第二过滤器的输出端连通，左吸附罐进气开关阀和右吸附罐进气开关阀的出气端分别连通左吸附罐和右吸附罐的进气口；所述进气端均衡阀连通左吸附罐进气开关阀和右吸附罐进气开关阀的出气端；

所述左吸附罐氮气出口开关阀和右吸附罐氮气出口开关阀的进气端分别连通左吸附罐和右吸附罐的氮气出气口，左吸附罐氮气出口开关阀和右吸附罐氮气出口开关阀的出气端分别连通氮气缓冲罐的进气端，出气端均衡阀连通左吸附罐氮气出口开关阀和右吸附罐氮气出口开关阀的进气端；

所述左吸附罐氧气出口开关阀和右吸附罐氧气出口开关阀的进气端分别连通左吸附罐和右吸附罐的氧气出气口，左吸附罐氧气出口开关阀和右吸附罐氧气出口开关阀的出气端分别连通氧气回收罐的进气端。

上述碳分子筛变压吸附制氮装置，所述开关机构还包括分别设置在左吸附罐和右吸附罐顶端的第一反吹阀、第二反吹阀，第一反吹阀和第二反吹阀的受控端分别连接DCS控制器的输出端。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型通过控制机构的设置，能够自动监测各设备在生产过程中的工作状态，并能够对相应设备的开关阀进行控制，结合制氮器中两个吸附罐通过开关机构的配合来实现氮气的稳定、连续生产。本发明通过设置含氧量监测仪用于监测制氮器生产的氮气含氧量，并通过控制机构协调其他设备的工作状态，可使得且生产的氮气纯度可高达99.9%，大大提高了氮气的纯度和生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

其中：1.螺杆空压机，2.空气缓冲罐，3.冷冻干燥机，4.制氮器，41.第一过滤器，42.第二过滤器，43.左吸附罐，44.右吸附罐，45.氮气缓冲罐，5.氮气储罐；