本發(fā)明涉及汽車生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于汽車頂棚生產(chǎn)的氮氣發(fā)生器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的汽車頂棚生產(chǎn)一般采用冷發(fā)生產(chǎn)工藝，其工藝步驟為：底部的無紡布—放卷—撒玻纖—撒膠粘粉—放PU板—撒玻纖—撒膠粘粉—預(yù)熱加熱復(fù)合冷卻收板基板再與面飾一起冷模壓—切割—壓鉚固定—安裝附件—頂棚總成即可。

制備過程中需要純凈的氮氣，現(xiàn)有氮氣制備方法一般為三種，

1，電化學(xué)法制氮。在氫氣電解池的陰極(產(chǎn)氫氣一側(cè))通入高壓空氣，在催化劑作用下，氫氣和氧氣形成微觀燃料電池，完成氧化還原反應(yīng)生產(chǎn)水，宏觀上表現(xiàn)即為空氣中的氧氣被除去，剩余氮氣。這種方法可以產(chǎn)出最高99.995％的氮氣，但有幾個明顯的缺陷：一需用到高濃度氫氧化鉀溶液做電解液，這種強(qiáng)堿溶液與氣體直接接觸，對氣體質(zhì)量有潛在影響，并有隨氣路輸出的可能性；二單位成本高，比如我公司生產(chǎn)的XYN-300型，標(biāo)稱產(chǎn)氮300ml/min，實際穩(wěn)定使用150ml/min，不適合做大流量氮氣發(fā)生器；三反應(yīng)過程只去除了空氣中的氧氣，其它雜質(zhì)氣體并沒有涉及，并且反應(yīng)過程對電解池制作技術(shù)要求很高，不合適的電解池制作技術(shù)會造成氮氣純度數(shù)量級的降低。這類氮氣發(fā)生器作為一種小流量氮氣來源，總費用不過幾千元，常被用于色譜載氣和小容量保護(hù)，是一種低成本的解決方案；

2，膜分離制氮。高壓空氣通過中空纖維膜組件，氮氣分子和氧氣分子的擴(kuò)散速度差別積累，在膜組件輸出端形成高純度的氮氣，最終形成的產(chǎn)品氣純度最高可達(dá)99％，氣體流量>5000ml/min，并且可以累加使用，不影響產(chǎn)品質(zhì)量，在不考慮其它限制條件的情況下，氣體裝置可以無限擴(kuò)充。這種制氮方法膜分離制氮在工業(yè)上有不少的應(yīng)用，在實驗室主要用于對氣體純度要求不特別高的吹掃、保護(hù)、對氧氣的置換等。這類發(fā)生器的主要優(yōu)點是流量大，實驗室級別產(chǎn)品一般在50L/min上下，并可隨意擴(kuò)充，同時壽命長，膜組件作為核心部件，在空氣源穩(wěn)定的情況下，壽命可達(dá)10年，且維護(hù)成本極低；缺點是氮氣純度不能達(dá)到高純級，膜組件目前均為進(jìn)口，國內(nèi)不能提供，成本較高，儀器價格也相對高。

3，PSA變壓吸附制氮。利用氮氣與其它氣體分子在分子篩中的吸附能力差異，形成濃度差異的積累，在分子篩柱末端產(chǎn)出高純度氮氣。同時利用兩根分子篩柱，一根吸附的同時引出一部分產(chǎn)品氣為另一根解析，實現(xiàn)分子篩在線再生，整體表現(xiàn)即為儀器持續(xù)輸出高純氮氣。這類發(fā)生器可根據(jù)需要，調(diào)節(jié)氮氣的純度和流量，最高可生產(chǎn)99.999％的氮氣產(chǎn)品，流量可從幾百毫升到幾十升到幾立方每分鐘，純度大小配置靈活，可根據(jù)每個需求具體定制，我公司生產(chǎn)的型號末端帶P的即為此類產(chǎn)品，如XYN-5LP。PSA變壓吸附技術(shù)在工業(yè)中應(yīng)用很廣泛，已發(fā)展幾十年，是很成熟的技術(shù)。技術(shù)難點主要是分子篩柱填裝技術(shù)，分子篩填裝不好，會造成分子篩在氣體高低壓頻繁變化中互相摩擦碰撞粉化，微孔數(shù)量減少，分子篩性能急劇降低。

上述制備工藝中第三種較為純凈，但是成本較大，且制備時需要經(jīng)常對分子篩柱再生。另外兩種的不易控制和純凈度不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于汽車頂棚生產(chǎn)的氮氣發(fā)生器，節(jié)省了成本，提高了氮氣的純度。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：一種用于汽車頂棚生產(chǎn)的氮氣發(fā)生器，包括有箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)置分離室壁，所述分離室壁將箱體分成前部的膜分離室和后部的PSA變壓吸附室，所述膜分離室中部設(shè)置隔板，所述隔板將膜分離室形成上、下膜分離室，所述上膜分離室的頂端設(shè)置上進(jìn)氣口，所述下膜分離室的側(cè)壁底端設(shè)置下進(jìn)氣口，所述上膜分離室的分離室壁下部設(shè)置上出氣口，所述上出氣口連有微型氣泵，將膜分離后的氣體輸送到后部的PSA變壓吸附室中，所述下膜分離室的分離室壁上部設(shè)置下出氣口，所述下出氣口也連有微型氣泵，將膜分離后的氣體輸送到后部的PSA變壓吸附室中；

所述PSA變壓吸附室中橫向設(shè)置至少一個分子篩柱，所述箱體的PSA變壓吸附室后側(cè)壁上與其分子篩柱對應(yīng)處設(shè)置出氣口，所述分子篩柱的出氣端也通過微型氣泵連在其相對應(yīng)設(shè)置的出氣口上，所述出氣口通過管道連有收集罐。

進(jìn)一步地，所述上膜分離室內(nèi)設(shè)置上球形過濾膜，所述上球形過濾膜與上進(jìn)氣口之間通過膜管連接，所述上球形過濾膜與所述上出氣口之間也通過膜管連接；所述下膜分離室內(nèi)設(shè)置下球形過濾膜，所述下球形過濾膜與下進(jìn)氣口之間通過也膜管連接，所述下球形過濾膜與所述下出氣口之間也通過膜管連接。

進(jìn)一步地，所述上、下球形過濾膜和膜管的材質(zhì)都為中空纖維膜。

本發(fā)明的技術(shù)特點和效果為：采用上、下球形過濾膜和膜管的上述設(shè)置可以將氮氣初步過濾，此步驟易于控制，且產(chǎn)生的氮氣也比較純，但是純度滿足不了本發(fā)明生產(chǎn)的需要，因此將初步過濾后的氮氣繼續(xù)通入到PSA變壓吸附室進(jìn)行分子篩柱吸附，可以將氮氣純度進(jìn)一步地提純，增加了分子篩再生的時間，因此也易于控制，且得到純凈的氮氣能夠達(dá)到生產(chǎn)的要求，且其純度也大于現(xiàn)有技術(shù)中氮氣的純度，因此節(jié)省了空間，提高了氮氣的純度，易于控制生產(chǎn)過程。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1為箱體；2為分離室壁；3為膜分離室；4為PSA變壓吸附室；5為隔板；6為上膜分離室；7為下膜分離室；8為上進(jìn)氣口；9為下進(jìn)氣口；10為上出氣口；11為微型氣泵；12為分子篩柱；13為出氣口；14為管道；15為收集罐；16為上球形過濾膜；17為膜管；18為下球形過濾膜；19為下出氣口。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1

請參照圖1，本發(fā)明提供一種用于汽車生產(chǎn)的氮氣發(fā)生器，包括有箱體1，箱體1內(nèi)設(shè)置分離室壁2，分離室壁2將箱體1分成前部的膜分離室3和后部的PSA變壓吸附室4，膜分離室3中部設(shè)置隔板5，隔板5將膜分離室3形成上、下膜分離室6,7，上膜分離室6的頂端設(shè)置上進(jìn)氣口8，下膜分離室7的側(cè)壁底端設(shè)置下進(jìn)氣口9，上膜分離室3的分離室壁2下部設(shè)置上出氣口10，上出氣口10連有微型氣泵11，將膜分離后的氣體輸送到后部的PSA變壓吸附室4中，下膜分離室3的分離室壁2上部設(shè)置下出氣口19，下出氣口19也連有微型氣泵11，將膜分離后的氣體輸送到后部的PSA變壓吸附室4中；PSA變壓吸附室4中橫向設(shè)置至少一個分子篩柱12，箱體1的PSA變壓吸附室4后側(cè)壁上與其分子篩柱12對應(yīng)處設(shè)置出氣口13，分子篩柱12的出氣端也通過微型氣泵11連在其相對應(yīng)設(shè)置的出氣口13上，出氣口13通過管道14連有收集罐15，采用上、下球形過濾膜和膜管的上述設(shè)置可以將氮氣初步過濾，此步驟易于控制，且產(chǎn)生的氮氣也比較純，但是純度滿足不了本發(fā)明生產(chǎn)的需要，因此將初步過濾后的氮氣繼續(xù)通入到PSA變壓吸附室進(jìn)行分子篩柱吸附，可以將氮氣純度進(jìn)一步地提純，增加了分子篩再生的時間，因此也易于控制，且得到純凈的氮氣能夠達(dá)到生產(chǎn)的要求，且其純度也大于現(xiàn)有技術(shù)中氮氣的純度，因此節(jié)省了空間，提高了氮氣的純度，易于控制生產(chǎn)過程。

請參照圖1，上膜分離室3內(nèi)設(shè)置上球形過濾膜16，上球形過濾膜16與上進(jìn)氣口8之間通過膜管17連接，上球形過濾膜16與上出氣口10之間也通過膜管17連接；下膜分離室3內(nèi)設(shè)置下球形過濾膜18，下球形過濾膜18與下進(jìn)氣口9之間通過也膜管17連接，下球形過濾膜18與下出氣口19之間也通過膜管17連接，上、下球形過濾膜16,18和膜管17的材質(zhì)都為中空纖維膜，防止未過濾的空氣進(jìn)入到后面的PSA變壓吸附室，因此避免影響氮氣的純度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。