專利名稱：變壓吸附制氮裝置的制作方法
技術領域：
變壓吸附制氮裝置技術領域 本實用新型涉及化學品船的裝卸，尤其涉及一種變壓吸附制氮裝置。
背景技術：
根據(jù)當今市場需求，越來越多的成品油船、化學品船開始裝設依靠電カ驅動的貨物泵或液壓驅動的貨物泵，來裝載更多的貨品并追求更快的裝卸貨效率。普通的鍋爐煙氣或者惰性氣體發(fā)生器中含有的雜質很多，對貨品有適當污染而且在卸貨后，洗艙的時間很長。而氮氣純度高，不含有雜質，對貨品和洗艙沒有任何影響。氮氣發(fā)生器分兩種變壓吸附和膜分離，變壓吸附(簡稱PSA)是利用充滿微小晶體顆粒的分子篩對氣體分子進行選擇性吸收的空分技木。分離原理為氧、氮在碳分子篩上的吸附速率不同，氧被優(yōu)先吸附，氮氣從非吸附相得到。エ藝步驟主要由加壓吸附、降壓解吸組成。膜分離(簡稱Mem)是利用各種氣體在中空纖維膜中的吸附、擴散、滲透速率的不同，原料氣進入由上百萬根像人頭發(fā)絲一祥的中空纖維組成的膜組，在膜組內外壓カ差的作用下，氣體通過膜由高壓內側向低壓外側滲透，滲透速率大的氣體為“快氣”(氧氣、7JO，滲透速率小的氣體為“慢氣”(氮、氬氣)。變壓吸附前期投入成本高，但是維護成本低，在產(chǎn)較高純度氮氣時占優(yōu)勢，耗電低，適用壽命長；膜分離相對于變壓吸附前期投入成本不高，需要定期更換活性炭，電加熱器等，故維護成本高，在產(chǎn)較低純度氮氣時占優(yōu)勢，耗電高，膜由于它的有機聚合物材料有蠕變現(xiàn)象，纖維膜密度會隨著時間逐漸増加，引致氣體流通阻力加大。在運行過程中，其產(chǎn)氮量每年以5%的速度遞減。發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種維護方便，耗電低，使用壽命長，制得氮氣純度高達99. 99%的變壓吸附制氮裝置。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種變壓吸附制氮裝置，包括空氣壓縮機、過濾器、除油器，其特征在干所述的空氣壓縮機與緩沖罐相連，緩沖罐另ー側與冷凍干燥機進ロ相連，緩沖罐與冷凍干燥機進ロ之間設置有過濾器，冷凍干燥機出ロ與除油器進ロ相連，冷凍干燥機出口與除油器進ロ之間依次設置有精過濾器、超精過濾器，除油器出口與緩沖儲罐進ロ相連，緩沖儲罐出口與吸附塔A、吸附塔B組成的變壓吸附分離系統(tǒng)的進ロ相連，變壓吸附分離系統(tǒng)的出口與氮氣緩沖儲罐進ロ相連，氮氣緩沖儲罐出ロ設置有粉塵過濾器。本實用新型維護方便，耗電低，使用壽命長，制得氮氣純度高達99. 99%。


圖I.變壓吸附制氮裝置圖中I.空氣壓縮機，2.緩沖罐，3.過濾器，4.冷凍干燥機，5.精過濾器，6.超精過濾器，7.除油器，8.緩沖儲罐，9.吸附塔A，10.吸附塔B，11.氮氣緩沖儲罐，12.粉塵過濾器，13、氮氣輸出口。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型作進ー步的說明[0016]參照附圖，一種變壓吸附制氮裝置，包括空氣壓縮機I、過濾器3、除油器7，其特征在于所述的空氣壓縮機I與緩沖罐2相連，緩沖罐2另ー側與冷凍干燥機4進ロ相連，緩沖罐2與冷凍干燥機4進ロ之間設置有過濾器3，冷凍干燥機4出口與除油器7進ロ相連，冷凍干燥機4出口與除油器7進ロ之間依次設置有精過濾器5、超精過濾器6，除油器7出口與緩沖儲罐8進ロ相連，緩沖儲罐8出口與吸附塔A9、吸附塔BlO組成的變壓吸附分離系統(tǒng)的進ロ相連，變壓吸附分離系統(tǒng)的出口與氮氣緩沖儲罐11進ロ相連，氮氣緩沖儲罐11出ロ設置有粉塵過濾器12。具體實施吋，空氣經(jīng)壓縮機壓縮至O. 75MPa，經(jīng)緩沖罐冷卻至常溫，再經(jīng)過濾器油液分離進入冷凍式干燥機，流經(jīng)精過濾器、超精過濾器和高效除油器除去油及液態(tài)水到達緩沖儲罐，再進入碳分子篩吸附塔組成的變壓吸附分離系統(tǒng)，壓縮空氣從容器底部進入后，空氣中氧氣、ニ氧化碳和水分被吸附劑選擇吸附，其余組份(主要為氮氣)則從出ロ端流出，經(jīng)氮氣緩沖罐進入粉塵過濾器，經(jīng)過濾的氮氣作為產(chǎn)品氮氣輸出。之后，吸附塔經(jīng)均壓、減壓至常壓等過程，脫除所吸附的雜質組份，完成碳分子篩的再生。兩吸附 塔循環(huán)交替操作，連續(xù)送入空氣，連續(xù)產(chǎn)出氮氣。氮氣經(jīng)計量及氮氣分析儀分析純度達標后進入氮氣輸送總管供使用。上述過程，由PLC控制系統(tǒng)自動控制。氮氣純度可高達99. 99%。變壓吸附其原理是利用分子篩對不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開，它是以空氣為原料，利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來。
權利要求1.一種變壓吸附制氮裝置，包括空氣壓縮機(I)、過濾器(3)、除油器(7)，其特征在干所述的空氣壓縮機(I)與緩沖罐(2)相連，緩沖罐(2)另ー側與冷凍干燥機(4)進ロ相連，緩沖罐(2)與冷凍干燥機(4)進ロ之間設置有過濾器(3)，冷凍干燥機(4)出口與除油器(7)進ロ相連，冷凍干燥機(4)出口與除油器(7)進ロ之間依次設置有精過濾器(5)、超精過濾器(6)，除油器(7)出口與緩沖儲罐(8)進ロ相連，緩沖儲罐(8)出口與吸附塔A (9)、吸附塔B (10)組成的變壓吸附分離系統(tǒng)的進ロ相連，變壓吸附分離系統(tǒng)的出口與氮氣緩沖儲罐(11)進ロ相連，氮氣緩沖儲罐(11)出口設置有粉塵過濾器(12 )。
專利摘要一種變壓吸附制氮裝置，包括空氣壓縮機、過濾器、除油器，所述的空氣壓縮機與緩沖罐相連，緩沖罐另一側與冷凍干燥機進口相連，緩沖罐與冷凍干燥機進口之間設置有過濾器，冷凍干燥機出口與除油器進口相連，冷凍干燥機出口與除油器進口之間依次設置有精過濾器、超精過濾器，除油器出口與緩沖儲罐進口相連，緩沖儲罐出口與吸附塔A、吸附塔B組成的變壓吸附分離系統(tǒng)的進口相連，變壓吸附分離系統(tǒng)的出口與氮氣緩沖儲罐進口相連，氮氣緩沖儲罐出口設置有粉塵過濾器。本實用新型維護方便，耗電低，使用壽命長，制得氮氣純度高達99.99%。
文檔編號C01B21/04GK202449858SQ20122001100
公開日2012年9月26日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權日2012年1月12日
發(fā)明者徐鑫, 董橋華, 鄭忠, 黃宇 申請人:江蘇新世紀造船有限公司