专利名称：变压吸附制氮装置的制作方法
技术领域：
变压吸附制氮装置技术领域 本实用新型涉及化学品船的装卸，尤其涉及一种变压吸附制氮装置。
背景技术：
根据当今市场需求，越来越多的成品油船、化学品船开始装设依靠电カ驱动的货物泵或液压驱动的货物泵，来装载更多的货品并追求更快的装卸货效率。普通的锅炉烟气或者惰性气体发生器中含有的杂质很多，对货品有适当污染而且在卸货后，洗舱的时间很长。而氮气纯度高，不含有杂质，对货品和洗舱没有任何影响。氮气发生器分两种变压吸附和膜分离，变压吸附(简称PSA)是利用充满微小晶体颗粒的分子筛对气体分子进行选择性吸收的空分技木。分离原理为氧、氮在碳分子筛上的吸附速率不同，氧被优先吸附，氮气从非吸附相得到。エ艺步骤主要由加压吸附、降压解吸组成。膜分离(简称Mem)是利用各种气体在中空纤维膜中的吸附、扩散、滲透速率的不同，原料气进入由上百万根像人头发丝一祥的中空纤维组成的膜组，在膜组内外压カ差的作用下，气体通过膜由高压内侧向低压外侧滲透，滲透速率大的气体为“快气”(氧气、7JO，滲透速率小的气体为“慢气”(氮、氩气)。变压吸附前期投入成本高，但是维护成本低，在产较高纯度氮气时占优势，耗电低，适用寿命长；膜分离相对于变压吸附前期投入成本不高，需要定期更换活性炭，电加热器等，故维护成本高，在产较低纯度氮气时占优势，耗电高，膜由于它的有机聚合物材料有蠕变现象，纤维膜密度会随着时间逐渐増加，引致气体流通阻力加大。在运行过程中，其产氮量每年以5%的速度递减。发明内容本实用新型的目的是提供一种维护方便，耗电低，使用寿命长，制得氮气纯度高达99. 99%的变压吸附制氮装置。本实用新型是这样实现的，一种变压吸附制氮装置，包括空气压缩机、过滤器、除油器，其特征在干所述的空气压缩机与缓冲罐相连，缓冲罐另ー侧与冷冻干燥机进ロ相连，缓冲罐与冷冻干燥机进ロ之间设置有过滤器，冷冻干燥机出ロ与除油器进ロ相连，冷冻干燥机出口与除油器进ロ之间依次设置有精过滤器、超精过滤器，除油器出口与缓冲储罐进ロ相连，缓冲储罐出口与吸附塔A、吸附塔B组成的变压吸附分离系统的进ロ相连，变压吸附分离系统的出口与氮气缓冲储罐进ロ相连，氮气缓冲储罐出ロ设置有粉尘过滤器。本实用新型维护方便，耗电低，使用寿命长，制得氮气纯度高达99. 99%。
图I.变压吸附制氮装置图中I.空气压缩机，2.缓冲罐，3.过滤器，4.冷冻干燥机，5.精过滤器，6.超精过滤器，7.除油器，8.缓冲储罐，9.吸附塔A，10.吸附塔B，11.氮气缓冲储罐，12.粉尘过滤器，13、氮气输出口。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进ー步的说明[0016]參照附图，一种变压吸附制氮装置，包括空气压缩机I、过滤器3、除油器7，其特征在于所述的空气压缩机I与缓冲罐2相连，缓冲罐2另ー侧与冷冻干燥机4进ロ相连，缓冲罐2与冷冻干燥机4进ロ之间设置有过滤器3，冷冻干燥机4出口与除油器7进ロ相连，冷冻干燥机4出口与除油器7进ロ之间依次设置有精过滤器5、超精过滤器6，除油器7出口与缓冲储罐8进ロ相连，缓冲储罐8出口与吸附塔A9、吸附塔BlO组成的变压吸附分离系统的进ロ相连，变压吸附分离系统的出口与氮气缓冲储罐11进ロ相连，氮气缓冲储罐11出ロ设置有粉尘过滤器12。具体实施吋，空气经压缩机压缩至O. 75MPa，经缓冲罐冷却至常温，再经过滤器油液分离进入冷冻式干燥机，流经精过滤器、超精过滤器和高效除油器除去油及液态水到达缓冲储罐，再进入碳分子筛吸附塔组成的变压吸附分离系统，压缩空气从容器底部进入后，空气中氧气、ニ氧化碳和水分被吸附剂选择吸附，其余组份(主要为氮气)则从出ロ端流出，经氮气缓冲罐进入粉尘过滤器，经过滤的氮气作为产品氮气输出。之后，吸附塔经均压、减压至常压等过程，脱除所吸附的杂质组份，完成碳分子筛的再生。两吸附 塔循环交替操作，连续送入空气，连续产出氮气。氮气经计量及氮气分析仪分析纯度达标后进入氮气输送总管供使用。上述过程，由PLC控制系统自动控制。氮气纯度可高达99. 99%。变压吸附其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开，它是以空气为原料，利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。
权利要求1.一种变压吸附制氮装置，包括空气压缩机(I)、过滤器(3)、除油器(7)，其特征在干所述的空气压缩机(I)与缓冲罐(2)相连，缓冲罐(2)另ー侧与冷冻干燥机(4)进ロ相连，缓冲罐(2)与冷冻干燥机(4)进ロ之间设置有过滤器(3)，冷冻干燥机(4)出口与除油器(7)进ロ相连，冷冻干燥机(4)出口与除油器(7)进ロ之间依次设置有精过滤器(5)、超精过滤器(6)，除油器(7)出口与缓冲储罐(8)进ロ相连，缓冲储罐(8)出口与吸附塔A (9)、吸附塔B (10)组成的变压吸附分离系统的进ロ相连，变压吸附分离系统的出口与氮气缓冲储罐(11)进ロ相连，氮气缓冲储罐(11)出口设置有粉尘过滤器(12 )。
专利摘要一种变压吸附制氮装置，包括空气压缩机、过滤器、除油器，所述的空气压缩机与缓冲罐相连，缓冲罐另一侧与冷冻干燥机进口相连，缓冲罐与冷冻干燥机进口之间设置有过滤器，冷冻干燥机出口与除油器进口相连，冷冻干燥机出口与除油器进口之间依次设置有精过滤器、超精过滤器，除油器出口与缓冲储罐进口相连，缓冲储罐出口与吸附塔A、吸附塔B组成的变压吸附分离系统的进口相连，变压吸附分离系统的出口与氮气缓冲储罐进口相连，氮气缓冲储罐出口设置有粉尘过滤器。本实用新型维护方便，耗电低，使用寿命长，制得氮气纯度高达99.99%。
文档编号C01B21/04GK202449858SQ20122001100
公开日2012年9月26日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者徐鑫, 董桥华, 郑忠, 黄宇 申请人:江苏新世纪造船有限公司