珍贵物品保护用洁净氮气制备系统及方法_2

文档序号:9590609阅读:来源:国知局
。该控制组件的输出端与空压机1的输入端,压力检测装置2,第一排污电磁阀4,第二排污电磁阀6和温控器的接线端子连接。
[0031]该实施例中,所述空压机内部有初级过滤器,主要除去空气中大部分灰尘;第二级过滤器3选用气液分离器;粗过滤器为高效压缩空气气水分离器,中过滤器为凝聚式分离器,聚结细小的水汽和油雾,并可滤除小至0.01 μπι的颗粒(该颗粒包含水汽、油雾和固态颗粒)(0.0lppm w/w最大残留油分含量),精过滤器为超高效除油过滤器,它可以滤除极细小的水汽和油雾,并可滤除小至0.01 μπι的颗粒(该颗粒包含水汽、油雾和固态颗粒),最大残留油分含量0.0Olppm,其中活性炭过滤器内设置有浮球式自动排水阀,当凝液集聚到一定高度时,浮球阀会浮起,打开排水孔,自动排液。
[0032]该系统的运行过程如下:
[0033](1)系统运行后,空气首先经过空压机内部自带的初级过滤网,粗略地滤去空气中大体积的灰尘颗粒物,出来的压缩空气被增压至0.7MPa-l.24MPa之间;
[0034](2)随后压缩空气转入至第二级过滤器中,经第二级过滤除去空气中的水蒸气;
[0035](3)稳压后,再依次经过多级过滤组件除油、除水、除尘、除酸碱性气体后,得到洁净的压缩空气;
[0036](4)洁净的压缩空气在加热器中被加热到45°C _55°C之间后,被送入中空纤维膜组进行氮氧分离组件内进行过滤,进一步除去氧气、二氧化碳、二氧化硫等,实现氮氧分离;(其中,本实施例中的加热器9可以选择性装配,且不限于本实施例的情况即若不装配加热器,压缩空气可以直接经过多级过滤除油、除水、除尘后,洁净的压缩空气被送入中空纤维膜组进行过滤,实现氮氧分离)
[0037](5)在采用中空纤维膜组氮氧分离时,氧、二氧化碳、水蒸气等渗透速率高的“快气”在膜壁上吸附、溶解、扩散、脱溶然后逸出到膜外,从膜组的进气口处的富氧排放口排出,洁净的氮气(“慢气”)由于渗透极少,被富集在中空纤维膜内,从膜组出气口输出;
[0038](6)系统运行过程中,控制组件通过压力变送器对第二级过滤器输出压力进行实时监测和控制,当第二级过滤气体输出压力大于1.0MPa时,系统控制排放电磁阀打开,当压力降至0.8MPa以下时,排放电磁阀关闭。
[0039]经第三方对氮气中二氧化硫、二氧化氮、臭氧等分别进行检测,检测结果分别为小于2 μ g/m3、小于2.5 μ g/m3、小于21 μ g/m3,结果均优于WH/T24-2006《图书馆古籍特藏书库》标准;另外,氮气露点温度为-20?-70°C。
[0040]以上对本发明的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.珍贵物品保护用洁净氮气制备系统,其特征在于:该系统包括顺次连接的空压机,第二级过滤器,多级过滤组件和氮氧分离组件。2.根据权利要求1所述的珍贵物品保护用洁净氮气制备系统,其特征在于:该系统还包括加热器,所述加热器位于多级过滤组件和氮氧分离组件之间,或者位于所述多级过滤组件内部。3.根据权利要求1或2所述的珍贵物品保护用洁净氮气制备系统,其特征在于:所述多级过滤组件为粗过滤器,中过滤器,活性炭过滤器和精过滤器中的任意一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1或2所述的珍贵物品保护用洁净氮气制备系统,其特征在于:所述氮氧分离组件为中空纤维膜组和分子筛中的至少一种。5.根据权利要求1或2所述的珍贵物品保护用洁净氮气制备系统,其特征在于:所述第二级过滤器和多级过滤组件的下端均设有排污阀,所述第二级过滤上设置有压力检测装置。6.根据权利要求5所述的珍贵物品保护用洁净氮气制备系统,其特征在于:所述排污阀为电控阀或手动阀,所述压力检测装置为压力变送器或电接点压力表;所述加热器上设置有温控器,所述温控器包括温度检测器和控制器。7.根据权利要求6所述的珍贵物品保护用洁净氮气制备系统,其特征在于:该系统还包括控制组件,所述控制组件的输出端分别与空压机的输入端,压力检测装置的输出端,以及排污阀,温控器的接线端子连接。8.根据权利要求4所述的珍贵物品保护用洁净氮气制备系统,其特征在于:所述中空纤维膜组的孔径为0.1?75 μ m ;所述第二级过滤器为气液分离器或冷干机。9.根据权利要求3所述的珍贵物品保护用洁净氮气制备系统,其特征在于:所述粗过滤器是高效压缩空气气水分离器;所述中过滤器是凝聚式分离器,可滤除小至0.01 μπ?的颗粒;所述精过滤器是超高效除油过滤器,可滤除小至0.01 μπ?的颗粒。10.使用权利要求1-9任一所述的珍贵物品保护用洁净氮气制备系统进行氮气制备的方法,其特征在于:包括如下步骤: (1)系统运行后,空气首先经过空压机内部自带的初级过滤网,粗略地滤去空气中大体积的灰尘颗粒物; (2)随后压缩空气转入至第二级过滤器中,经第二级过滤除去空气中的水蒸气; (3)稳压后,再依次经过多级过滤组件除油、除水、除尘、除酸碱性气体后,得到洁净的压缩空气; (4)洁净的压缩空气直接被送入氮氧分离组件中进行过滤或者在加热器中被加热到20°C -60°C之间后再被送入氮氧分离组件中进行过滤,分离出氧气和有害气体,实现氮氧分离; (5)系统运行过程中,控制组件通过压力变送器对第二级过滤输出压力进行实时监测和控制,当第二级过滤气体输出压力大于压力设定值上限时,系统控制排放电磁阀打开,当压力降至压力设定值下限时,排放电磁阀关闭。
【专利摘要】本发明提供珍贵物品保护用洁净氮气制备系统,该系统包括顺次连接的空压机,第二级过滤器,多级过滤组件和氮氧分离组件,该系统还包括加热器,所述加热器位于多级过滤组件和氮氧分离组件之间,或者位于所述多级过滤组件内部。本系统采用多级净化处理技术制备洁净氮气,产气速度快,洁净度高,无粉化颗粒物,静态运行,连续运行安全可靠,极少保养。膜组可将氧气、水蒸气等同时分离出去,产生极干燥、露点低的氮气,特别适合作为文物保护气使用,以延缓文物因氧气和污染性气体引起的化学老化劣化作用,达到保护文物的目的。
【IPC分类】C01B21/04
【公开号】CN105347316
【申请号】CN201510862571
【发明人】郭晓光, 张建梅, 潘海娇
【申请人】天津森罗科技股份有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月30日
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