一种解吸气收集利用装置的制作方法

本实用新型涉及废气再利用技术领域，特别是涉及一种解吸气收集利用装置。

背景技术：

变压吸附制氮(即psa气体分离制氮)技术是近年来广泛应用于医疗、食品、炼钢、化工、电子等领域的先进制氮工艺。空气的主要成分是氮气和氧气，其中氮气含量约78％，氧气含量约21％，变压吸附制氮技术是以空气为原料，利用碳分子筛在特定压力下对氮气和氧气的选择性吸附，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔来实现空气分离，从而将氮气从空气中分离出来，实现氮气连续产出的方法。它具有节能，无污染，灵活性好，制氮纯度高，应用广泛等优点。

目前变压吸附制氮工艺的空氮比大概在4:1左右，每产生一立方氮气将排出三立方的解吸气到空气中，其中的氧气含量约30％，这些气体直接排放到空气中，不进行回收利用，造成一定程度上的资源浪费。而在纯碱厂石灰工序中，需将纯氧与空气按一定比例混合后，作为助燃气体，用鼓风机送入石灰窑，而纯氧需要外购，成本较高。纯碱厂有大气量的制氮机，产生的富氧解吸气直接排放到空气中，却没有回收利用，造成资源浪费，且变压吸附制氮工艺产生的解吸气中氧气含量与石灰工序中所需助燃气体中的氧气含量吻合。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种解吸气收集利用装置，能够对制氮机中产生的解吸气进行收集利用，大大节约了资源。

为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种解吸气收集利用装置，包括：制氮机、连接管道、存储罐、传输管道、风机、氧气纯度分析仪、气动阀和流量计；

所述存储罐与制氮机通过所述连接管道连接，所述存储罐的一端连接在所述制氮机的排气口，所述存储罐的另一端连接在所述风机的进气口；所述连接管道上设置有三通阀、单向阀和真空泵，所述单向阀设置在所述三通阀和真空泵之间，所述三通阀设置在所述连接管道上靠近制氮机的一端，所述真空泵设置在所述连接管道上设置有靠近存储罐的一端；

所述传输管道连接在所述存储罐的出气口，所述风机、氧气纯度分析仪、气动阀和流量计依次设置在所述传输管道上，所述风机设置在所述传输管道上靠近存储罐的一端；

所述风机包括外筒、内筒、电机和叶片，所述叶片设置在电机的输出轴上，所述电机设置在外筒内，所述内筒包覆电机的机身，在所述电机的尾部轴上设置有抽气风叶，在内筒上设置有由外筒引入的排气管，在内筒上设置有与抽气风叶相对应的入气管；内筒的筒壁设置有中空夹层，夹层内部填充隔热材料。

优选的，所述入气管包括入气管本体和连接法兰，所述入气管本体设置在所述连接法兰的轴心，所述入气管本体贯穿外筒与外部连通。

优选的，所述隔热材料的材质为高温棉。

优选的，所述真空泵为旋片式真空泵。

优选的，所述真空泵包括泵体、进气管和出气管，所述泵体底部通过固定架固定，所述进气管和出气管分别设置在所述泵体顶部的两侧；所述泵体的顶部还设置有进油口，所述进油口位于所述进气管和排气管之间，所述泵体的底部一侧设置有出油口，所述泵体内部形成一个密闭空腔，所述密闭空腔内设置有转子，所述转子上设置有旋片。

优选的，所述转子为偏心转子，所述旋片等角度固定于转子上，所述旋片上远离转子端的宽度小于靠近转子端的宽度。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列有益效果：

提供了一种解吸气收集利用装置，对制氮机中产生的解吸气进行收集，并可将收集好的解吸气直接应用在需要含氧量在30％左右气体的工业设备中，将工业设备直接与传输管道相连接即可，对解吸气进行回收利用，大大节约了资源。

附图说明

图1是本实用新型一种解吸气收集利用装置的示意图。

图2是本实用新型一种解吸气收集利用装置中风机的示意图。

图3是本实用新型一种解吸气收集利用装置中真空泵的示意图。

附图标记说明：

制氮机1、连接管道2、存储罐3、传输管道4、风机5、外筒51、内筒52、夹层521、隔热材料522、电机53、叶片54、抽气风叶55、入气管56、入气管本体561、连接法兰562、排气管57、氧气纯度分析仪6、气动阀7、流量计8、三通阀9、单向阀10、真空泵11、泵体111、固定架112、进气管113、出气管114、进油口115、出油口116、密闭空腔117、转子118、旋片119、dcs系统12、石灰窑13。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅附图，一种解吸气收集利用装置，包括制氮机1、连接管道2、存储罐3、传输管道4、风机5、氧气纯度分析仪6、气动阀7和流量计8。

存储罐3与制氮机1通过连接管道2连接，存储罐3的一端连接在制氮机1的排气口，存储罐3的另一端连接在风机5的进气口。连接管道2上设置有三通阀9、单向阀10和真空泵11，单向阀10设置在三通阀9和真空泵11之间，三通阀9设置在连接管道2上靠近制氮机1的一端，真空泵11设置在连接管道2上设置有靠近存储罐3的一端。

在制氮机1的排气口通过连接管路连接三通阀9，在非工作状态或者存储罐3压力达到设定值时可以将解吸气通过三通阀9手动排空。然后连接单向阀10，保证解吸气不会回流，再连接真空泵11，真空泵11能将解吸气吸入存储罐3，同时可以使制氮机1中的再生吸附塔处于负压状态，进一步提高了制氮机1的纯度。

传输管道4连接在存储罐3的出气口，风机5、氧气纯度分析仪6、气动阀7和流量计8依次设置在传输管道4上，风机5设置在传输管道4上靠近存储罐3的一端。解吸气在存储罐3中富集、储存，最后根据需要通过风机5将符合需求的解吸气通入石灰窑13中。在连接管道2上增加氧气纯度检测仪6、气动阀7和流量计8，氧气纯度分析仪6也就是氧含量检测仪，以检测进入石灰窑13的解吸气的纯度和流量，并通过气动阀7控制进入石灰窑13的解吸气的通断。

风机5包括外筒51、内筒52、电机53和叶片54，叶片54设置在电机53的输出轴上，电机53设置在外筒51内，内筒52包覆电机53的机身，在电机53的尾部轴上设置有抽气风叶55，在内筒52上设置有由外筒51引入的排气管57，在内筒52上设置有与抽气风叶55相对应的入气管56；内筒52的筒壁设置有中空夹层521，夹层521内部填充隔热材料522。优选的，隔热材料522的材质为高温棉。入气管56包括入气管本体561和连接法兰562，入气管本体561设置在连接法兰562的轴心，入气管本体561贯穿外筒51与外部连通。

风机5工作时，电机53主轴旋转，主轴上的叶片54以及抽气风叶55同时旋转，风机5在进行抽排气的同时，电机53上的抽气风叶55也在抽进冷风，冷风从入气管56进入内筒52，并从内筒52上的排气管57排出风机5外，对电机53进行了降温保护。另外，内筒52筒壁的中空夹层521内填充了隔热材料522，避免了工作环境的热量对电机53的影响。

真空泵11可以选用旋片119式真空泵11。真空泵11包括泵体111、进气管113和出气管114，泵体111底部通过固定架112固定，进气管113和出气管114分别设置在泵体111顶部的两侧；泵体111的顶部还设置有进油口115，进油口115位于进气管113和排气管57之间，泵体111的底部一侧设置有出油口116，泵体111内部形成一个密闭空腔117，密闭空腔117内设置有转子118，转子118上设置有旋片119。转子118为偏心转子118，旋片119等角度固定于转子118上，旋片119上远离转子118端的宽度小于靠近转子118端的宽度，不易发生断裂。可以旋片119上和密闭空腔117内壁分别涂覆有高分子复合材料，防止腐蚀，增加使用寿命，整体结构简单，操作方便，减少成本的投入，便于推广使用。

空气经处理后进入制氮机1，在制氮机1中通过碳分子筛的选择吸附后，得到符合纯度要求的氮气，进入氮气储罐，然后送往用气点。制氮机1工作过程中产生的洁净干燥的、含氧浓度在30％左右的富氧解吸气，经降压解吸过程排放到空气中，由于解吸气的排放特点是压力不均、非线性，浓度不均的，所以回收困难且无法直接使用。本实用新型在制氮机1解吸气排气口通过连接管道2增加三通阀9、单向阀10、和真空泵11，将解吸气存入存储罐3中，使解吸气变为线性，能够稳定输送应用。待存储罐3中的压力稳定后，根据生产需要，通过风机5把存储罐3中的解吸气通入工业设备中，如石灰窑13。在风机5后的传输管路上安装氧气纯度分析仪6、气动阀7和流量计8，并连接到dcs系统12，实时检测解吸气中氧气浓度以及解吸气流量变化，并根据需要自动调节气动阀7开度，保证解吸气的有效利用。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。