专利名称：氮气的节能型纯化方法
技术领域：
本发明涉及一种纯化方法，特别是涉及一种氮气的节能型纯化方法。
背景技术：
氮气的节能型纯化方法采用第一热交换器1、第二热交换器2、第一脱氧塔3、第二脱氧塔4、冷冻干燥机5、第一干燥塔6和第二干燥塔7，传统氮气的节能型纯化方法包括以下流程普通氮气进入第一热交换器1预热，预热后进入第一脱氧塔3反应，再进入第一热交换器1降温，降温后进入冷冻干燥机5除水，然后第二进入热交换器2预热，预热后进入第二脱氧塔4，通过第二脱氧塔4除去微量的氢气和氧气后，再经第二热交换器2降温进入第一干燥塔6和第二干燥塔7除水得到高纯氮气。上述氮气的节能型纯化方法是针对纯度较高和流量较小的氮气进行纯化，对于纯度较低和流量较大的氮气进行纯化，因氢、氧含量较大反应放出的热量太大，而进入第一脱氧塔的气体经过第一热交换器和第二热交换器的预热而导致出口温度过高，该方法的缺点是一、第一脱氧塔的工作温度过高，增加第一脱氧塔3的投资成本；二、热交换器工作温度过高，增加热交换器的投资成本；三、工作环境工作温度过高，降低设备配件的使用寿命。 四、工作环境温度过高，增加对操作人员的操作不稳定性和安全操作风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种氮气的节能型纯化方法，其降低进入第一脱氧塔的温度来达到降低整套设备的工作温度。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种氮气的节能型纯化方法，其特征在于，该方法采用第一热交换器、第二热交换器、第一脱氧塔、第二脱氧塔、冷冻干燥机、第一干燥塔和第二干燥塔，该方法包括以下步骤步骤一普通氮气中加入氢气后进入第一脱氧塔中；步骤二 然后进入第一热交换器的热介质进口 ；步骤三进入冷冻干燥机中；步骤四再通过第一热交换器的冷介质进口进入第一热交换器进行预热；步骤五经预热后的氮气进入第二脱氧塔；步骤六再进入第二热交换器；步骤七最后进入第一干燥塔和第二干燥塔，第一干燥塔和第二干燥塔切换运行。本发明还提供一种氮气的节能型纯化方法，其特征在于，该方法采用第一热交换器、第二热交换器、第一脱氧塔、第二脱氧塔、冷冻干燥机、第一干燥塔和第二干燥塔，该方法包括以下步骤步骤二十一普通氮气中加入氢气后进入第二热交换器中；步骤二十二 进入第一脱氧塔进行氢气和氧气反应；步骤二十三进入第一热交换器中进行降温后；
步骤二十四进入冷冻干燥机进行除水；步骤二十五进入第二脱氧塔；步骤二十六再从第二热交换器的热介质进口进入第二热交换器；步骤二十七最后进入第一干燥塔和第二干燥塔，第一干燥塔和第二干燥塔切换运行。本发明的积极进步效果在于本发明降低进入第一脱氧塔的温度来达到降低整套纯化设备的工作温度，而使整套纯化设备的工作温度在催化剂的正常工作范围内，从而降低纯化设备的投资成本和运行的不稳定性，适用于大、中型纯化设备。
图1为现有氮气的节能型纯化方法的工作原理图。图2为本发明一实施例的工作原理图。图3为本发明另一实施例的工作原理图。
具体实施例方式下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。如图2所示，本发明氮气的节能型纯化方法(一实施例)包括以下步骤步骤一普通氮气中加入氢气后进入装有JHDO型加氢脱氧催化剂的第一脱氧塔3 中，普通氮气中的氧杂质与氢气发生反应生成水和大量的热量，1 %的含氧量发生反应时放热大约可形成160°C的温升；步骤二 然后进入第一热交换器1的热介质进口，从第一热交换器1的热介质出口出来，普通氮气的温度降低到60°C以下；步骤三进入冷冻干燥机5中，通过冷冻干燥机5除去大量的水分；步骤四再通过第一热交换器1的冷介质进口进入第一热交换器1进行预热；步骤五经预热后的氮气进入装有SODH催化剂的第二脱氧塔4，利用SODH催化剂能吸收氢气和氧气的性质来除去微量氢气和氧气；步骤六再进入第二热交换器2，利用水作为冷却介质来降低第二热交换器2的出
口温度；步骤七最后进入第一干燥塔6和第二干燥塔7，第一干燥塔6和第二干燥塔7切换运行，通过第一干燥塔6和第二干燥塔7除去水、二氧化碳和尘埃等杂质，获得高纯氮气。如图3所示，本发明氮气的节能型纯化方法(另一实施例)包括以下步骤步骤二十一普通氮气中加入氢气后进入第二热交换器2中，通过第二热交换器2 进行预热；步骤二十二 通过第二热交换器2进行预热后，进入装有JHDO型加氢脱氧催化剂的第一脱氧塔3进行氢气和氧气反应；步骤二十三进行氢气和氧气反应后，进入第一热交换器1中进行降温后；步骤二十四进入冷冻干燥机5进行除水，除水后从第一热交换器1的热介质进口进入热交换器预热后；步骤二十五进入装有SODH催化剂的第二脱氧塔4，利用SODH催化剂能吸收氢气和氧气的性质来除去微量氢气和氧气；步骤二十六再从第二热交换器2的热介质进口进入第二热交换器2，经过第二热交换器2的降温把氮气的温度降到45°C以下；步骤二十七最后进入第一干燥塔6和第二干燥塔7，第一干燥塔6和第二干燥塔 7切换运行，通过第一干燥塔6和第二干燥塔7除去水、二氧化碳和尘埃等杂质，获得高纯氮气。本发明解决了低纯度和大流量氮气纯化时反应温度过高的问题，降低了纯化设备的投资成本、运行成本和安全操作风险。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
权利要求
1.一种氮气的节能型纯化方法，其特征在于，该方法采用第一热交换器、第二热交换器、第一脱氧塔、第二脱氧塔、冷冻干燥机、第一干燥塔和第二干燥塔，该方法包括以下步骤步骤一普通氮气中加入氢气后进入第一脱氧塔中； 步骤二 然后进入第一热交换器的热介质进口 ； 步骤三进入冷冻干燥机中；步骤四再通过第一热交换器的冷介质进口进入第一热交换器进行预热； 步骤五经预热后的氮气进入第二脱氧塔； 步骤六再进入第二热交换器；步骤七最后进入第一干燥塔和第二干燥塔，第一干燥塔和第二干燥塔切换运行。
2.如权利要求1所述的氮气的节能型纯化方法，其特征在于，所述第一脱氧塔装有加氢脱氧催化剂。
3.一种氮气的节能型纯化方法，其特征在于，该方法采用第一热交换器、第二热交换器、第一脱氧塔、第二脱氧塔、冷冻干燥机、第一干燥塔和第二干燥塔，该方法包括以下步骤步骤二十一普通氮气中加入氢气后进入第二热交换器中； 步骤二十二 进入第一脱氧塔进行氢气和氧气反应； 步骤二十三进入第一热交换器中进行降温后； 步骤二十四进入冷冻干燥机进行除水； 步骤二十五进入第二脱氧塔；步骤二十六再从第二热交换器的热介质进口进入第二热交换器；步骤二十七最后进入第一干燥塔和第二干燥塔，第一干燥塔和第二干燥塔切换运行。
4.如权利要求3所述的氮气的节能型纯化方法，其特征在于，所述第一脱氧塔装有加氢脱氧催化剂。
全文摘要
本发明公开了一种氮气的节能型纯化方法，该方法采用第一热交换器、第二热交换器、第一脱氧塔、第二脱氧塔、冷冻干燥机、第一干燥塔和第二干燥塔，该方法包括以下步骤步骤一普通氮气中加入氢气后进入第一脱氧塔中；步骤二然后进入第一热交换器的热介质进口；步骤三进入冷冻干燥机中；步骤四再通过第一热交换器的冷介质进口进入第一热交换器进行预热；步骤五经预热后的氮气进入第二脱氧塔；步骤六再进入第二热交换器；步骤七最后进入第一干燥塔和第二干燥塔，第一干燥塔和第二干燥塔切换运行。本发明降低进入第一脱氧塔的温度来达到降低整套设备的工作温度。
文档编号C01B21/04GK102285647SQ201010205160
公开日2011年12月21日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者乔建国, 何锦杰, 古世*, 周志军, 申春午, 陈志华, 韩维峰 申请人:上海瑞气气体设备有限公司