[发明专利]一种制备富氮气体的装置

摘要

一种制备富氮气体的装置，该装置包括至少两个吸附塔，每个吸附塔的筒体分为上、下两段，下筒体内腔填充分子筛用于Ｉ级吸附，其下端靠近封头处及上端靠近法兰边处各装有一分流板，上筒体内腔填充分子筛用于Ⅱ级吸附，上筒体上封头内设有另一分流板，压缩空气经电磁阀进入吸附塔，在吸附时间之内空气被分离为富氮，两塔或多塔交替工作；本发明在吸附塔内以二次吸附对空气进行变压吸附制取富氮，收率高，氮气纯度可达９９．５％～９９．９９％（N2+Ar）。

主权项

1.一种制备富氮气体的装置，主要由吸附塔组成，其特征在于：该装置包括至少两个吸附塔A和B，所述塔A、塔B的构造相同，每个吸附塔的构造包括筒体(101)、下封头(102)、上封头(103)、支架(106)；筒体(101)竖向放置，以法兰(104)、(105)连接，分为上筒体(120)、下筒体(110)两段；下筒体(110)内腔填装分子筛用于I级吸附，其下端靠近封头(102)处及上端靠近法兰(104)边处各装有一分流板(131)、(132)，下筒体封头(102)下端有用法兰盘封闭的管道(123)，该管道侧壁设有压缩空气入口d；上筒体(120)内部为内置圆筒，该圆筒下端连接法兰盘兼底板(105)，其上端穿出上封头(103)的外伸段以法兰边连接顶盖，该外伸段侧壁设有氮气出口管a，均压气口f，该圆筒内腔填充分子筛用于II级吸附，该圆筒外壁与上筒内壁之间为环形空腔(121)用于储存氮气，该空腔(121)靠下设有氮气入口b，该空腔(121)另侧中部筒壁设有氮气出口e，在上筒体(120)及上封头(103)内设有另一分流板(133)，该分流板同时穿过内置圆筒(120)的横截面；所述分流板(131)、(132)、(133)的板面上按一定规则均匀分布排列有若干φ5和φ8通孔；所述吸附塔A、B间的连接管道、阀门的构造为：塔A上筒的氮气出口a的管道经电磁阀(8)、单向阀(10)与塔B上筒氮气出口a管路上的电磁阀(7)、单向阀(9)并联连通；塔A上筒有管路经截止阀(13)与塔B上筒相通；塔A上套的氮气排出口e有管路连通塔B上套氮气排出口e且该管路连通截止阀(14)；塔A上筒的均压气口f与上套氮气出口b之间有管路连通，该管路装有单向阀(11)；塔B上筒的均压气口f与上套氮气出口b之间有管路连通，该管路装有单向阀(12)；塔A和塔B的下筒各有压缩空气入口d；其管路各经电磁阀(4)、(5)互通且连接于空气入口(1)，同时该管路各经电磁阀(3)、(6)通往解吸气出口(2)；在A、B塔之间设置有截止阀(13)，且该截止阀(13)是常开状态；所述吸附塔的底部装有Al2O3，吸附塔的上部和下部装有CMS分子筛，外部储存氮气，使与吸附塔的压力相平衡；所述吸附塔为三级分流，即吸附塔底部在下封头为一级分流，其通气率为45％。二级分流在整体吸附塔的总高的61.8％处，其通气率为40％，第三级分流在二次吸附塔的上部，其通气率为30％；装置中吸附塔的数量可以大于二，例如三塔、四塔……，各相邻两塔之间的管路和阀门的设置与所述A、B两塔之间的管路、阀门相同。