[实用新型]一种膜制氮装置

说明书

本实用新型公开了一种膜制氮装置，包括依次连接的空压机、空气缓冲罐、分离器、过滤器、中空纤维膜组、氧气分析仪和氮气缓冲罐，其中，空压机将环境空气压缩并输出至空气缓冲罐，分离器过滤源气中的水分、油和固体颗粒，过滤器内置吸附去除源气中的重烃蒸汽的活性炭，中空纤维膜组包括若干中空纤维膜，所述中空纤维膜从源气中分离出氮气。本装置在氮气进入中空纤维膜组前先作预处理，排除各类杂质，中空纤维膜组和氮气缓冲罐之间设置氧气分析仪，分析由中空纤维膜组分离出的氮气中的氧含量，控制阀将合格的氮气输送至氮气缓冲罐，也可将氧含量不合格的氮气排空，防止不合格的氮气进入用户终端，保证氮气输出纯度高。

技术领域

本实用新型涉及气体制备领域，尤其涉及一种膜制氮装置。

背景技术

现有的膜制氮装置一般采用膜分离技术，主要由空气压缩机、空气缓冲罐、中空纤维膜和氮气缓冲罐组成，当空气流经中空纤维膜时，中空纤维材料能对压缩空气中的氧氮气体组分具有选择性渗透和扩散的特性，氧气被首先渗透和扩散出来，而氮气渗透和扩散性慢于氧气，因而压缩空气进入中空纤维膜时，氧气被分离出来，氮气则作为产品输出。传统的膜制氮装置普遍存在输出氮气纯度较低的缺陷，由于前期处理可能不妥当或者中空纤维膜本身氮氧分离不合格，会导致中空纤维膜输出的氮气不合格，没有合理的检测设备，就直接输送至氮气缓冲罐，用户终端的氮气纯度就很难达到99％。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种氮气输出纯度高的膜制氮装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种膜制氮装置，包括依次连接的空压机、空气缓冲罐、分离器、过滤器、中空纤维膜组、氧气分析仪和氮气缓冲罐，其中：

空压机，将环境空气压缩并输出至空气缓冲罐；

分离器，过滤源气中的水分、油和固体颗粒；

过滤器，内置吸附去除源气中的重烃蒸汽的活性炭；

中空纤维膜组，包括支架和安装在支架上的若干中空纤维膜，所述中空纤维膜从源气中分离出氮气；

氧气含量分析仪，分析由中空纤维膜组分离出的氮气中的氧含量，并连接有控制阀，所述控制阀可排空不合格气体，并将合格的氮气通过输送管路与氮气缓冲罐接通；

氮气缓冲罐，一端设有氮气接口。

作为上述技术方案的改进，所述中空纤维膜组包括相互串联的初级膜组和次级膜组，所述初级膜组包括若干相互并联的初级中空纤维膜，所述次级膜组包括若干相互并联的次级中空纤维膜。

作为上述技术方案的改进，所述初级膜组的出气管与次级膜组的进气管连通，所述次级膜组的出气管连接氧气分析仪。

作为上述技术方案的改进，每个中空纤维膜均设有废气侧排放口。

作为上述技术方案的改进，所述过滤器与中空纤维膜组之间还设有加热器，所述加热器对源气进行加热，进入中空纤维膜组前的源气温度维持在35℃～45℃。

作为上述技术方案的改进，所述分离器包括气水分离器和油气分离器，所述气水分离器过滤源气中大量的水分，所述油气分离器过滤源气中大量的油和固体颗粒。

作为上述技术方案的改进，所述过滤器包括碳床过滤器和颗粒过滤器，所述碳床过滤器内置活性炭，吸附去除源气中的重烃蒸汽，所述颗粒过滤器清除悬浮颗粒物。

本实用新型的有益效果有：

本装置在氮气进入中空纤维膜组前先作预处理，排除各类杂质，中空纤维膜组和氮气缓冲罐之间设置氧气分析仪，分析由中空纤维膜组分离出的氮气中的氧含量，并连接有控制阀，控制阀将合格的氮气输送至氮气缓冲罐，也可将氧含量不合格的氮气排空，防止不合格的氮气进入用户终端，保证氮气输出纯度高。