一种生产高压氮气的装置的制作方法

文档序号:24599457发布日期:2021-04-09 12:45阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种生产高压氮气的装置,其特征在于,包括:主换热器(e1)、高压塔(c1)、高压塔冷凝蒸发器(k1)、低压塔(c2)、低压塔冷凝蒸发器(k2)、过冷器(e2)和液氮泵(p01);上述各设备之间通过管路连接,连接关系如下:

原料空气输入管线连接主换热器(e1)的原料空气进口;主换热器(e1)的原料空气出口连接高压塔(c1)的原料空气进口;

高压塔(c1)的高压氮气出口分别连接高压塔冷凝蒸发器(k1)的高压氮气进口和主换热器(e1)的高压氮气进口;主换热器(e1)的高压氮气出口连接高压氮气输出管线;

高压塔冷凝蒸发器(k1)的液氮出口连接高压塔(c1)的液氮进口,同时通过液氮泵出口控制阀连接液氮泵(p01)的液氮出口;液氮泵(p01)的液氮出口通过液氮泵出口控制阀连接高压塔(c1)的液氮进口;

低压塔(c2)的高压氮气出口连接低压塔冷凝蒸发器(k2)的高压氮气进口;低压塔冷凝蒸发器(k2)的液氮出口分别连接低压塔(c2)的液氮进口、液氮泵(p01)的液氮进口和液氮输出管线;

高压塔(c1)的富氧液空出口连接高压塔冷凝蒸发器(k1)的富氧液空进口;高压塔冷凝蒸发器(k1)的富氧气出口连接低压塔(c2)的富氧气进口和低压塔冷凝蒸发器(k2)的第一富氧液进口;低压塔(c2)的富氧液空出口连接过冷器(e2)的低压富氧液空进口;过冷器(e2)的低压富氧液空出口连接低压塔冷凝蒸发器(k2)的第二富氧液空进口;低压塔冷凝蒸发器(k2)的富氧气出口连接过冷器(e2)的富氧气进口;过冷器(e2)的富氧气出口连接主换热器(e1)的第一富氧气进口;主换热器(e1)的第二富氧气出口连接富氧气输出管线。

2.根据权利要求1所述的生产高压氮气的装置,其特征在于,连接关系还可包括:所述高压塔(c1)的富氧液空出口连接过冷器(e2)的富氧液进口;过冷器(e2)的富氧液出口连接高压塔冷凝蒸发器(k1)的富氧液空进口。

3.根据权利要求1所述的生产高压氮气的装置,其特征在于,所述装置还包括:低压透平膨胀机(et01)和第一控制阀(v401),位于主换热器(e1)中部的第一富氧气出口通过第一控制阀(v401)连接低压透平膨胀机(et01)的进口;低压透平膨胀机(et01)的出口连接主换热器(e1)的第二富氧气进口。

4.根据权利要求1所述的生产高压氮气的装置,其特征在于,所述装置还包括:第一节流阀(v501),所述高压塔(c1)的富氧液空出口通过第一节流阀(v501)连接所述高压塔冷凝蒸发器(k1)的富氧液空进口。

5.根据权利要求1所述的生产高压氮气的装置,其特征在于,所述装置还包括:第二节流阀(v502),所述高压塔冷凝蒸发器(k1)的富氧气出口通过第二节流阀(v502)连接所述低压塔冷凝蒸发器(k2)的第一富氧液进口。

6.根据权利要求5所述的生产高压氮气的装置,其特征在于,高压塔(c1)塔釜富余的富氧液通过第二节流阀(v502)进入低压塔(c2)塔釜或低压塔冷凝蒸发器(k2),来减少达到高压塔冷凝蒸发器(k1)的液位平衡。

7.根据权利要求5所述的生产高压氮气的装置,其特征在于,高压塔冷凝蒸发器(k1)富余的富氧液通过自重经第二节流阀(v502)进入低压塔(c2)塔釜,而不进入低压塔冷凝蒸发器(k2)。

8.根据权利要求1所述的生产高压氮气的装置,其特征在于,所述装置还包括:第三节流阀(v503),所述过冷器(e2)的低压富氧液空出口通过第三节流阀(v503)连接所述低压塔冷凝蒸发器(k2)的第二富氧液空进口。

9.根据权利要求1所述的生产高压氮气的装置,其特征在于,所述装置还包括:第二控制阀(v504),所述低压塔冷凝蒸发器(k2)的液氮出口通过第二控制阀(v504)连接液氮输出管线。

10.根据权利要求1所述的生产高压氮气的装置,其特征在于,所述装置还包括:第三控制阀(v601),所述主换热器(e1)的高压氮气出口通过第三控制阀(v601)连接高压氮气输出管线。


技术总结
本实用新型涉及一种生产带压氮气的装置,包括:主换热器、高压塔、高压塔冷凝蒸发器、低压塔、低压塔冷凝蒸发器、过冷器和液氮泵;上述各设备之间通过管路连接。本实用新型可实现氮气的提取率达到65‑75%;高压氮气压力在0.5‑1.2MPa;高纯氮中氮气纯度在99.9000‑99.9999%;能耗在0.2‑0.23KWh/NM3N2;高纯氮产品形式多样,生产的高纯氮产品可以是气体,也可为部分液氮产品,输送至液体储槽贮存;本实用新型所提供的高效生产氮气的方法,以空气为原料,经济实用,产品安全可靠,该方法可得到广泛应用,具有良好的市场前景。

技术研发人员:周大荣;俞健
受保护的技术使用者:上海启元空分技术发展股份有限公司;上海启元特种气体发展有限公司
技术研发日:2020.04.23
技术公布日:2021.04.09
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