一種膜分離制氮方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種膜分離制氮方法，涉及制氮【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法具體過(guò)程是：環(huán)境空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮后進(jìn)入儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存，經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥調(diào)整壓力至1.25MPa，經(jīng)過(guò)一級(jí)過(guò)濾器過(guò)濾雜質(zhì)后進(jìn)入冷干機(jī)冷卻降溫除水，再經(jīng)過(guò)二級(jí)、三級(jí)過(guò)濾器過(guò)濾雜質(zhì)，由空氣流量計(jì)測(cè)試流量后進(jìn)入加熱器加熱至40℃～45℃，加熱后的空氣由進(jìn)氣閥進(jìn)入兩根中空纖維膜串聯(lián)而成的膜組中，廢氧通過(guò)膜放出，分離出的氮?dú)鈨?chǔ)存在緩沖罐中，然后經(jīng)氮?dú)庠鰤簷C(jī)增壓至15MPa灌充至氮?dú)馄?。?yōu)點(diǎn)：操作方便、出氮時(shí)間短、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，分離過(guò)程不發(fā)生氣體狀態(tài)變化，能耗低、污染少。
【專利說(shuō)明】一種膜分離制氮方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制氮【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種膜分離制氮方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前常用的制氮方法主要有低溫精餾法、變壓吸附法和膜分離法三種。低溫精餾法首先將空氣冷凝成液空，然后從液空中分離出液氮后氣化成氣氮，整個(gè)過(guò)程工藝要求高，出氮的時(shí)間較長(zhǎng)，能耗比較大，一般應(yīng)用于大型的氮?dú)馍a(chǎn)裝備中；變壓吸附法借助于吸附劑的吸附特性，讓壓縮空氣通過(guò)吸附劑床層，空氣中的氧分子被吸附，從吸附器出口便可得到高純度的氮?dú)?，這種方法對(duì)吸附劑的依賴性較大，吸附劑的性能直接影響生產(chǎn)氮?dú)獾馁|(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種膜分離制氮方法，操作方便、出氮時(shí)間短、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，分離過(guò)程不發(fā)生氣體狀態(tài)變化，能耗低、污染少。
[0004]本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種膜分離制氮方法，包括通過(guò)管道順次連接的空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、調(diào)壓閥、一級(jí)過(guò)濾器、冷干機(jī)、二級(jí)過(guò)濾器、三級(jí)過(guò)濾器、空氣流量計(jì)、力口熱器、進(jìn)氣閥、過(guò)濾膜、緩沖罐和氮?dú)庠鰤簷C(jī)；儲(chǔ)氣罐上安裝有空氣壓力表和放空閥，緩沖罐上安裝有氮?dú)鈮毫Ρ?，在加熱器和進(jìn)氣閥之間的管道上安裝有溫度計(jì)和進(jìn)口壓力表；過(guò)濾膜和緩沖罐之間的管路上安裝有放空閥，具體過(guò)程如下:環(huán)境空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮后進(jìn)入儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存，經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥調(diào)整壓力至1.25MPa，經(jīng)過(guò)一級(jí)過(guò)濾器過(guò)濾雜質(zhì)后進(jìn)入冷干機(jī)冷卻降溫除水，再經(jīng)過(guò)二級(jí)、三級(jí)過(guò)濾器過(guò)濾雜質(zhì)，由空氣流量計(jì)測(cè)試流量后進(jìn)入加熱器加熱至40°C?45°C，加熱后的空氣由進(jìn)氣閥進(jìn)入兩根中空纖維膜串聯(lián)而成的膜組中，廢氧通過(guò)膜放出，分離出的氮?dú)鈨?chǔ)存在緩沖罐中，然后經(jīng)氮?dú)庠鰤簷C(jī)增壓至15MPa灌充至氮?dú)馄俊?br> [0005]其進(jìn)一步是:所述的過(guò)濾膜由兩根中空纖維膜串聯(lián)而成。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:本裝置采用的膜分離方法，利用中空纖維膜的滲透選擇性，讓空氣中的氧氣透過(guò)膜層排空，而被阻隔在一側(cè)的氮?dú)獾玫綕饩?。膜分離法裝置簡(jiǎn)單、操作方便、出氮時(shí)間短、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，分離過(guò)程不發(fā)生氣體狀態(tài)變化，能耗低、污染少。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0008]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中:1、空壓機(jī)，2、空氣壓力表，3、儲(chǔ)氣罐，4、放空閥，5、調(diào)壓閥，6、一級(jí)過(guò)濾器，7、冷干機(jī)，8、二級(jí)過(guò)濾器，9、三級(jí)過(guò)濾器，10、空氣流量計(jì)，11、加熱器，12、溫度計(jì)，13、進(jìn)口壓力表，14、進(jìn)氣閥，15、過(guò)濾膜，16、氮?dú)鈮毫Ρ恚?7、緩沖罐，18氮?dú)庠鰤簷C(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，一種膜分離制氮方法包括通過(guò)管道順次連接的空壓機(jī)1、儲(chǔ)氣罐3、調(diào)壓閥5、一級(jí)過(guò)濾器6、冷干機(jī)7、二級(jí)過(guò)濾器8、三級(jí)過(guò)濾器9、空氣流量計(jì)10、加熱器11、進(jìn)氣閥14、過(guò)濾膜15、緩沖罐17和氮?dú)庠鰤簷C(jī)23 ;儲(chǔ)氣罐3上安裝有空氣壓力表2和放空閥4，緩沖罐17上安裝有氮?dú)鈮毫Ρ?6，在加熱器11和進(jìn)氣閥14之間的管道上安裝有溫度計(jì)12和進(jìn)口壓力表13 ;過(guò)濾膜15和緩沖罐17之間的管路上安裝有放空閥。
[0011]本實(shí)施例中，過(guò)濾膜15由兩根中空纖維膜串聯(lián)而成。
[0012]工作過(guò)程:環(huán)境空氣經(jīng)空壓機(jī)I壓縮后進(jìn)入儲(chǔ)氣罐3儲(chǔ)存，經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥5調(diào)整壓力至1.25MPa左右(多余的氣量由放空閥排出)，經(jīng)過(guò)一級(jí)過(guò)濾器6過(guò)濾雜質(zhì)后進(jìn)入冷干機(jī)7冷卻降溫除水，再經(jīng)過(guò)二級(jí)、三級(jí)過(guò)濾器過(guò)濾雜質(zhì)，由空氣流量計(jì)10測(cè)試流量后進(jìn)入加熱器11加熱至40°C?45°C。加熱后的空氣由進(jìn)氣閥14進(jìn)入兩根中空纖維膜串聯(lián)而成的膜組中，廢氧通過(guò)膜放出，分離出的氮?dú)鈨?chǔ)存在緩沖罐17中，然后經(jīng)氮?dú)庠鰤簷C(jī)18增壓至15MPa灌充至氮?dú)馄俊?br> [0013]工作過(guò)程中，經(jīng)加熱器加熱后的空氣溫度由溫度計(jì)12測(cè)量，儲(chǔ)氣罐壓力由空氣壓力表2測(cè)量，進(jìn)入中空纖維膜組空氣的壓力由進(jìn)口壓力表13測(cè)量，出中空纖維膜組氮?dú)獾膲毫τ傻獨(dú)鈮毫Ρ?6測(cè)量。冷干機(jī)7冷卻出的冷凝水由冷干機(jī)下側(cè)的排污閥排出，一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)過(guò)濾器過(guò)濾出的雜質(zhì)定期從過(guò)濾器下側(cè)的排污閥排出。工作過(guò)程結(jié)束后，儲(chǔ)氣罐內(nèi)的空氣可由其下側(cè)的放空閥4手動(dòng)放出。
【權(quán)利要求】
1.一種膜分離制氮方法，其特征在于:包括通過(guò)管道順次連接的空壓機(jī)〔0、儲(chǔ)氣罐(3).調(diào)壓閥(51—級(jí)過(guò)濾器“)、冷干機(jī)(了)、二級(jí)過(guò)濾器(81三級(jí)過(guò)濾器(幻、空氣流量計(jì)(1(0、加熱器(10、進(jìn)氣閥(“)、過(guò)濾膜(巧)、緩沖罐(17)和氮?dú)庠鰤簷C(jī)(…);儲(chǔ)氣罐(3)上安裝有空氣壓力表(2)和放空閥(4),緩沖罐(17)上安裝有氮?dú)鈮毫Ρ?16),在加熱器(11)和進(jìn)氣閥(14)之間的管道上安裝有溫度計(jì)(12)和進(jìn)口壓力表(13)；過(guò)濾膜(15)和緩沖罐(17)之間的管路上安裝有放空閥，具體過(guò)程如下:環(huán)境空氣經(jīng)空壓機(jī)(1)壓縮后進(jìn)入儲(chǔ)氣罐(3)儲(chǔ)存，經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥(5)調(diào)整壓力至1.25^?，經(jīng)過(guò)一級(jí)過(guò)濾器(6)過(guò)濾雜質(zhì)后進(jìn)入冷干機(jī)(7)冷卻降溫除水，再經(jīng)過(guò)二級(jí)、三級(jí)過(guò)濾器過(guò)濾雜質(zhì)，由空氣流量計(jì)(10)測(cè)試流量后進(jìn)入加熱器(11)加熱至401?451；加熱后的空氣由進(jìn)氣閥(14)進(jìn)入兩根中空纖維膜串聯(lián)而成的膜組中，廢氧通過(guò)膜放出，分離出的氮?dú)鈨?chǔ)存在緩沖罐(17)中，然后經(jīng)氮?dú)庠鰤簷C(jī)(18)增壓至15腿^灌充至氮?dú)馄俊?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜分離制氮方法，其特征在于:所述的過(guò)濾膜(15)由兩根中空纖維膜串聯(lián)而成。
【文檔編號(hào)】C01B21/02GK104445106SQ201310417972
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】李普華 申請(qǐng)人:李普華