[发明专利]一种制氮机的变压吸附及纯化系统

说明书

本发明公开了一种制氮机的变压吸附及纯化系统，包括空气压缩机，所述空气压缩机侧边固定设置有空气过滤装置，所述空气过滤装置侧边固定设置有空气存储装置，所述空气存储装置侧边固定设置有活性炭过滤器，所述活性炭过滤器侧边固定设置有第六阀门，所述第六阀门并联有第四阀门和第五阀门，所述第五阀门串联有A塔，所述第四阀门串联有B塔，所述A塔内部顶端固定设置有支杆，所述支杆下部固定设置有碳纳米筛，所述碳纳米筛外部固定设置有控温板，所述控温板上下两端分别固定于支杆的内部上端和底端，所述A塔和B塔顶部分别串联有第三阀门和第二阀门。该制氮机的变压吸附及纯化系统结构简单，控制碳分子筛的温度加速氧气吸附和脱附的过程。

技术领域

本发明涉及制氮机领域，具体为一种制氮机的变压吸附及纯化系统。

背景技术

制氮机，是指以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。根据分类方法的不同，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法，工业上应用的制氮机，可以分为三种。制氮机是按变压吸附技术设计、制造的氮气制取设备。制氮机以优质进口碳分子筛(CMS)为吸附剂，采用常温下变压吸附原理(PSA)分离空气制取高纯度的氮气。通常使用两吸附塔并联，由进口PLC控制进口气动阀自动运行，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需高纯度的氮气。分离空气中的氮气和氧气的速度取决于碳纳米筛的吸附和脱附速度，因此改变碳纳米筛的吸附和脱附速度可以改变分离氮气和氧气和速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制氮机的变压吸附及纯化系统，以解决上述背景技术中提出的分离空气中的氮气和氧气的速度取决于碳纳米筛的吸附和脱附速度，因此改变碳纳米筛的吸附和脱附速度可以改变分离氮气和氧气和速度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种制氮机的变压吸附及纯化系统，包括空气压缩机，所述空气压缩机侧边固定设置有空气过滤装置，所述空气过滤装置侧边固定设置有空气存储装置，所述空气存储装置侧边固定设置有活性炭过滤器，所述活性炭过滤器侧边固定设置有第六阀门，所述第六阀门并联有第四阀门和第五阀门，所述第五阀门串联有A塔，所述第四阀门串联有B塔，所述A塔内部顶端固定设置有支杆，所述支杆下部固定设置有碳纳米筛，所述碳纳米筛外部固定设置有控温板，所述控温板上下两端分别固定于支杆的内部上端和底端，所述A塔和B塔顶部分别串联有第三阀门和第二阀门，所述第三阀门和第二阀门共同并联有第一阀门，所述第一阀门串联有氮气储存罐。

优选的，所述A塔内部结构和B塔一致。

优选的，所述碳纳米筛表面开设有均匀凸起的结构。

优选的，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门以及第六阀门彼此之间均由导管连接。

优选的，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门以及第六阀门均由控制器联动控制。

优选的，所述控温板具有快速升温和降温的功能。

优选的，所述支杆焊接于A塔和B塔内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在使用本发明时，空气经空气压缩机压缩后，通过空气过滤装置，进入空气储存罐，经过活性炭过滤器除尘、除油、干燥后，通过第六阀门和第五阀门，压缩空气进入到A 塔，A塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过碳分子筛，打开控温板降温，加快氧分子的吸附效果，之后通过A塔上的第三阀门和第一阀门，进入到氮气储存罐，A塔作业完毕后，A塔与B塔通过第三阀门和第二阀门使两塔压力达到均衡。均压完毕后，压缩空气通过第六阀门和第四阀门进入B塔，B塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过碳分子筛，再次打开控温板降温，加快氧分子的吸附效果，通过第二阀门和第一阀门进入到氮气储存罐。与此同时A塔中碳分子筛吸附的氧气通过第五阀门降压释放回大气，打开控温板升温，加速脱附氧气。反之A塔吸附氧气时，B塔一起也在脱附氧气。

本发明结构简单，通过控制碳分子筛的温度加速氧气吸附和脱附的过程。