專利名稱：一種具有較高產能的空分氮氣供應裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及空氣分離系統(tǒng)中氣體分離的裝置，特別是一種能夠增加氮氣投量的裝置。
背景技術：
空分系統(tǒng)是以空氣為原料，通過壓縮循環(huán)深度冷凍的方法把空氣變成液態(tài)，再經過精餾而從液態(tài)空氣中逐步分離生產出氧氣、氮氣及氬氣等惰性氣體。空分系統(tǒng)一般包括空氣過濾系統(tǒng)、空氣壓縮系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、冷卻和液化系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)等。原料空氣經過濾除塵，進入壓縮機壓縮冷卻，再通過空氣過濾器和分子篩吸收器等裝置，凈化空氣中混有的機械雜質、水分、二氧化碳、甲烷等雜質。然后純凈、干燥的空氣進入空壓機和熱交換器膨脹機使空氣深度冷凍，最后由空分塔分離出液氧、液氮及液氬等產品。隨著經濟規(guī)模的不斷擴張，空分氣體的用量成倍的增加，由于產能有限，不能滿足經濟發(fā)展的需要。如果投產新設備，建造新廠房，則耗資巨大。對于中小型空分企業(yè)，如何在現(xiàn)有設備的基礎上進行改造，來增加產量，保證供應，就成為亟待解決的問題。

實用新型內容本實用新型需要解決的技術問題是提供一種在現(xiàn)有精餾塔的基礎上增設副塔，以提高氮氣產量，節(jié)約生產成本。本實用新型所述技術問題是以下述技術方案實現(xiàn)的:一種具有較高產能的空分氮氣供應裝置，它包括氣源和由管路依次連接的空氣過濾器、空氣壓縮系統(tǒng)、純化系統(tǒng)、空氣膨脹系統(tǒng)、精餾塔、第一換熱器和第二換熱器；其中，第一換熱器為壓縮系統(tǒng)的熱交換設備，第二換熱器為空氣膨脹系統(tǒng)的熱交換設備；所述精餾塔從下到上依次為下塔、冷凝蒸發(fā)器、上塔，在上塔上增設副精餾塔。上述具有較高產能的空分氮氣供應裝置，所述副精餾塔的高度為6 10米。上述具有較高產能的空分氮氣供應裝置，所述空氣過濾器為自潔式空氣過濾器。本實用新型解決了中小型空分系統(tǒng)的技術難題，通過對現(xiàn)有設備的改造，增加氮氣產量，節(jié)約生產成本，提高了設備的生產利用效率。本實用新型在原有空分精餾塔的基礎上加設了一個副精餾塔，使塔增高，塔板增力口，增大了換熱空間，提高了氮氣的產量?？辗志s塔是利用液體的沸點不同而進行分離的裝置，由于精餾塔的換熱效果與理論塔板數(shù)有關，增加塔高能有效的增加理論塔板數(shù)，使氣、液更好地分離，從而提高了氮氣的產量。它可以僅對現(xiàn)有設備進行改造，而且對空分精餾系統(tǒng)之前的裝置不會產生影響，所以制造或改造成本較低，實施更為方便。

圖1是本實用新型結構示意圖。圖中各標號清單為:1、空氣過濾器，2、壓縮系統(tǒng)，3、純化系統(tǒng)，4、膨脹系統(tǒng)，5、精餾塔,5-1、上塔,5-2、下塔,5-3、冷凝蒸發(fā)器,5-4、副精懼塔,6、第一換熱器,7、第二換熱器。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1所示，本實用新型包括氣源和由管路依次連接的空氣過濾器1、空氣壓縮系統(tǒng)2、純化系統(tǒng)3、空氣膨脹系統(tǒng)4、精餾塔5。其中氣源為無污染或者污染較小的空氣。空氣過濾器I為自潔式空氣過濾器。第一換熱器6中的循環(huán)水管路與壓縮系統(tǒng)2連接，能夠使用空分系統(tǒng)的循環(huán)水對壓縮的空氣進行冷卻。純化系統(tǒng)3為分子篩吸附器，能夠除去空氣中的水、二氧化碳、烴類等雜質?？諝馀蛎浵到y(tǒng)4給空氣提供冷量，第二換熱器7使用精餾塔5內的反流低溫氮氣與膨脹機膨脹后的空氣換熱。膨脹換熱后的低溫氣體進入精餾塔5與低溫液體換熱，使空氣中各成分分離，達到精餾的目的。精餾塔5從上到下依次為上塔5-1、冷凝蒸發(fā)器5-3、下塔5-2，在原有的空分精餾塔5上曾設了一個副精餾塔5-4，使換熱面積增大。副精餾塔5-4的高度為精餾塔5高度的209Γ30%，對常用精餾塔而言，增設的副精餾塔絕對高度約為6 10米。以下結合具體實施例對工作原理作進一步說明?？諝庥蓺庠唇浌艿肋M入自潔式空氣過濾器，除去其中的油污和灰塵等雜質，然后進壓縮機壓縮到一定的壓力，氣體在壓縮的過程中溫度升高，與空分循環(huán)水換熱降溫，冷卻的空氣其中的水分含量進一步降低，然后進入分子篩純化器中進一步除去水分、二氧化碳、烴類等雜質，進入膨脹機膨脹，膨脹機為純化后的氣體提供冷量，膨脹后的低溫氣體與空分塔的反流氣體換熱，溫度進一步降低，然后進入空分精餾塔5與低溫液體換熱分離。由于加設了一個副精餾塔5-4，換 熱空間增大，也提高了分離效果。
權利要求1.一種具有較高產能的空分氮氣供應裝置，它包括氣源和由管路依次連接的空氣過濾器(I)、空氣壓縮系統(tǒng)(2)、純化系統(tǒng)(3)、空氣膨脹系統(tǒng)(4)、精餾塔(5)、第一換熱器(6)和第二換熱器(7);其中，第一換熱器(6)為壓縮系統(tǒng)(2)的熱交換設備，第二換熱器(7)為空氣膨脹系統(tǒng)(4)的熱交換設備，其特征在于，所述精餾塔(5)從下到上依次為下塔(5-2)、冷凝蒸發(fā)器(5-3)和上塔(5-1)，在上塔(5-1)上增設副精餾塔(5-4)。
2.根據權利要求1所述的具有較高產能的空分氮氣供應裝置，其特征在于，所述副精餾塔的高度為6 10米。
3.根據權利要求2所述的具有較高產能的空分氮氣供應裝置，其特征在于，所述空氣過濾器(I)為自潔式空氣過濾器。
專利摘要一種具有較高產能的空分氮氣供應裝置，它包括氣源和由管路依次連接的空氣過濾器、空氣壓縮系統(tǒng)、純化系統(tǒng)、空氣膨脹系統(tǒng)、精餾塔、第一換熱器和第二換熱器；其中，第一換熱器為壓縮系統(tǒng)的熱交換設備，第二換熱器為空氣膨脹系統(tǒng)的熱交換設備；所述精餾塔從下到上依次為下塔、冷凝蒸發(fā)器、上塔，在上塔上增設副精餾塔。本實用新型為中小型空分系統(tǒng)提供一種在現(xiàn)有設備基礎上提高氮氣產量的途徑，即在精餾塔上增設副塔，通過對現(xiàn)有設備進行改造，提高了設備利用效率，節(jié)約了生產成本。
文檔編號F25J3/04GK203053141SQ20132005206
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權日2013年1月30日
發(fā)明者倪鳳廣, 張德林 申請人:廊坊黎明氣體有限公司