专利名称：碳载纯化余热利用节能装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空气分离设备中的制氮机高纯氮制取的碳载纯化中热量的回收利用技术领域，特指碳载纯化余热回收装置。
技术背景PSA制氮装置在制取氮气时的纯度范围在98 99. 999%之间，一般的纯度都可用PSA制氮装置来制取。纯度在99. 99% (含)及其以下时，我们称之为普通氮，纯度在99. 999% (含)及其以上时，我们称之为高纯氮，当用PSA制氮装置制取高纯氮气时对电能的消耗将大大增加，会给使用者带来高额的成本负担，故在制取高纯氮气时，会采用PSA制氮装置制取纯度为99. 9%的普通氮，再经过碳载纯化装置制取，这样可以大大的节约高纯 氮的制取成本。碳载纯化装置是一种通过在一定的温度下使碳催化剂与普通氮中的残氧发生氧化反应c+02 = CO2，生成的CO2和水份经变压吸附工艺去除，及深度脱水，再经精密过滤器除去颗粒杂质，得到高达99. 9995%以上纯度氮气的装置。在传统的碳载纯化工艺中，除水的变压吸附设备配备的微热吸干机，而微热吸干机本身是通过外部(电加热)微加热再生的方式进行吸附干燥的，对于本身已有预加热，脱氧塔加热等的碳载纯化装置来说，再加上微热吸干机的电加热，会产生额外的电能消耗
实用新型内容
本实用新型设计简单独特，结构合理实用，与传统的工艺相比，由于将微热吸干机的微加热部分去除了，所以可以将它消耗的电能节约下来，达到节约能源的效果，而且采集的再生气都是经过脱氧后的高纯氮气，使得碳载纯化装置制取的氮气纯度更加稳定。本实用新型装置是针对目前技术的缺陷，采用如下技术方案，其包括吸干机、常闭电磁阀、冷再生气导流管、常开电磁阀、热再生气导流管、脱氧塔、加热器、预热器、水冷却塔、氮气储气罐，预热器、加热器、脱氧塔、水冷却塔、吸干机、氮气储气罐依次相连接，由脱氧塔的气体出口处引出热再生气导流管通过常开电磁阀接入吸干机的再生气管，吸干机的气体出口处引出冷再生气导流管通过常闭电磁阀接入吸干机的再生气管，预热器的上端设有普通氮气输入口，氮气储气罐设有成品氮气输出口。所述的脱氧塔为单塔和双塔中任意一种。所述的热再生气导流管是由脱氧塔后部引出再接入吸干机的再生气管。所述的冷再生气导流管是由吸干机的气体出口引出再接入吸干机的再生气管。所述的热再生导流管中的气流是由常开电磁阀控制。所述的冷再生导流管中的气流是由常闭电磁阀来控制。所述的氮气储气罐上设有手动放空阀与自动放空阀，吸干机与氮气储气罐之间设有精密过滤器。所述的脱氧塔与加热器之间设有排灰罐，排灰罐内设有吹灰口。[0013]所述的水冷却塔的上部设有进水口，水冷却塔的下部设有出水口，脱氧塔、加热器、预热器、水冷却塔的底部分别设有排污口。本实用新型有益效果为由脱氧塔的气体出口处引出热再生气导流管通过常开电磁阀接入吸干机的再生气管，吸干机的气体出口处引出冷再生气导流管通过常闭电磁阀接入吸干机的再生气管，预热器的上端设有普通氮气输入口，氮气储气罐设有成品氮气输出口，设计简单独特，结构合理实用，与传统的工艺相比，由于将微热吸干机的微加热部分去除了，所以可以将它消耗的电能节约下来，达到节约能源的效果，而且采集的再生气都是经过脱氧后的高纯氮气，使得碳载纯化装置制取的氮气纯度更加稳定。
图I是本实用新型的单塔实施方式结构示意图；图2是本实用新型的双塔实施方式结构示意图；图3是本实用新型的控制电路图一；图4是本实用新型的控制电路图二 ；
具体实施方式
见图I至图4所示本实用新型包括吸干机I、常闭电磁阀2、冷再生气导流管3、常开电磁阀4、热再生气导流管5、脱氧塔6、加热器7、预热器8、水冷却塔9、氮气储气罐10，预热器8、加热器7、脱氧塔6、水冷却塔9、吸干机I、氮气储气罐10依次相连接，由脱氧塔6的气体出口处引出热再生气导流管5通过常开电磁阀4接入吸干机的再生气管，吸干机I的气体出口处引出冷再生气导流管3通过常闭电磁阀2接入吸干机的再生气管，预热器8的上端设有普通氮气输入口 81，氮气储气罐10设有成品氮气输出口 103。所述的脱氧塔6为单塔和双塔中任意一种。所述的热再生气导流管5是由脱氧塔6后部引出再接入吸干机I的再生气管。所述的冷再生气导流管3是由吸干机的气体出口引出再接入吸干机I的再生气管。所述的热再生导流管5中的气流是由常开电磁阀3控制。所述的冷再生导流管3中的气流是由常闭电磁阀4来控制。所述的氮气储气罐10上设有手动放空阀101与自动放空阀101，吸干机I与氮气储气罐10之间设有精密过滤器104。所述的脱氧塔6与加热器7之间设有排灰罐11，排灰罐11内设有吹灰口 12。所述的水冷却塔9的上部设有进水口 91，水冷却塔9的下部设有出水口 91，脱氧塔6、加热器7、预热器8、水冷却塔9的底部分别设有排污口 100。本实用新型装置针对现有技术存在问题，考虑到碳载纯化装置后部脱氧塔6在碳催化剂与普通氮中的残氧发生反应后产生的高纯氮气还要流经预热器8对普通氮进行预加热，故将微热吸干机I的微加热部分去除，从脱氧塔6后部接出一支热再生气导流管5接入吸干机1，通过一支常开电磁阀2控制热再生气的供给，另外从吸干机I的后部接出一支冷再生气导流管3接入吸干机1，通过一支常闭电磁阀4控制冷再生气的供给。可以简单的将常开电磁阀4看作加热开关，常闭电磁阀2看作不加热开关。两个电磁阀通过一个时间继电器控制，在吸干机I的吸附周期内，当需要热再生气时，时间继电器不给电，常开电磁阀处于开启状态，热再生气进入吸附塔；当需要冷再生气时，时间继电器给电磁阀供电，这时常开电磁阀关闭2，常闭电磁阀4打开，冷再生气进入吸附塔。通过以上控制，使碳载纯化装置无需再专门配置微热吸干机1，而只要配置吸干机1，就可以达到微热吸干机的效果，达到节能的目的。本实用新型设计简单独特，结构合理实用，与传统的工艺相比，由于将微热吸干机的微加热部分去除了，所以可以将它消耗的电能节约下来，达到节约能源的效果，而且采集的再生气都是经过脱氧后的高纯氮气，使得碳载纯化装置制取的氮气纯度更加稳定。本实用新型涉及将空气分离设备中的PSA制氮装置产生的普氮通过(电加热)使碳催化剂与普氮中的残氧发生氧化反应时所产生的高温气体的余热接入空气干燥器进行再利用，特指碳载纯化余热回收节能装置，此设备与普通的碳载纯化装置不同的是它将碳催化剂与普氮中的残氧发生反应后的余热接入配置中的干燥器再利用，使干燥器不需另外设置外加热器件达到微热吸干机的效果，从而达到节能的目的；而传统的工艺是配置微热吸干机，而微热吸干机上是要另外加装再生加热装置的，使设备产生不必要的电能消耗。 以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
权利要求1.碳载纯化余热利用节能装置，其包括吸干机(I)、常闭电磁阀(2)、冷再生气导流管(3)、常开电磁阀(4)、热再生气导流管(5)、脱氧塔(6)、加热器(7)、预热器(8)、水冷却塔(9)、氮气储气罐(10)，其特征在于预热器(8)、加热器(7)、脱氧塔(6)、水冷却塔(9)、吸干机(I)、氮气储气罐(10)依次相连接，由脱氧塔￠)的气体出口处引出热再生气导流管(5)通过常开电磁阀(4)接入吸干机的再生气管，吸干机(I)的气体出口处引出冷再生气导流管(3)通过常闭电磁阀(2)接入吸干机的再生气管，预热器(8)的上端设有普通氮气输入口(81)，氮气储气罐(10)设有成品氮气输出口(103)。
2.根据权利要求I所述的碳载纯化余热利用节能装置，其特征在于所述的脱氧塔(6)为单塔和双塔中任意一种。
3.根据权利要求I所述的碳载纯化余热利用节能装置，其特征在于所述的热再生气导流管(5)是由脱氧塔(6)后部引出再接入吸干机(I)的再生气管。
4.根据权利要求I所述的碳载纯化余热利用节能装置，其特征在于所述的冷再生气导流管(3)是由吸干机的气体出口引出再接入吸干机(I)的再生气管。
5.根据权利要求I所述的碳载纯化余热利用节能装置，其特征在于所述的热再生导流管(5)中的气流是由常开电磁阀(3)控制。
6.根据权利要求I所述的碳载纯化余热利用节能装置，其特征在于所述的冷再生导流管⑶中的气流是由常闭电磁阀⑷来控制。
7.根据权利要求I所述的碳载纯化余热利用节能装置，其特征在于所述的氮气储气罐(10)上设有手动放空阀(101)与自动放空阀(101)，吸干机(I)与氮气储气罐(10)之间设有精密过滤器(104)。
8.根据权利要求I所述的碳载纯化余热利用节能装置，其特征在于所述的脱氧塔(6)与加热器⑵之间设有排灰罐(11)，排灰罐(11)内设有吹灰口(12)。
9.根据权利要求I所述的碳载纯化余热利用节能装置，其特征在于所述的水冷却塔(9)的上部设有进水口(91)，水冷却塔(9)的下部设有出水口(91)，脱氧塔(6)、加热器(7)、预热器(8)、水冷却塔(9)的底部分别设有排污口(100)。
专利摘要本实用新型涉及节能设备技术领域，特指碳载纯化余热利用节能装置，预热器、加热器、脱氧塔、水冷却塔、吸干机、氮气储气罐依次相连接，由脱氧塔的气体出口处引出热再生气导流管通过常开电磁阀接入吸干机的再生气管，吸干机的气体出口处引出冷再生气导流管通过常闭电磁阀接入吸干机的再生气管，预热器的上端设有普通氮气输入口，氮气储气罐设有成品氮气输出口，设计简单独特，结构合理实用，将微热吸干机的微加热部分去除，可以将它消耗的电能节约下来，实现节约能源，而且采集的再生气都是经过脱氧后的高纯氮气，使得碳载纯化装置制取的氮气纯度更加稳定。
文档编号C01B21/04GK202687958SQ20122032385
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者王开锋, 靳大威 申请人:广东太安伊侨气体设备有限公司