一种超节能空分制氧装置的制作方法

本实用新型涉及空分制氧领域，特别是涉及一种超节能空分制氧装置。

背景技术：

制氧的单位能耗是氧气生产的重要经济指标之一，在电耗中，空压机的电耗占了最主要的部分，其次是氧氮压缩机，它的电耗与压力比有关，吸气压力一定，排气压力越高电耗越高，因此空压机的排气压力越低，电耗就越低。常规空分空压机排气压力一般在0.52MPa。下塔填料为筛板塔，氧气纯度为99.6%，氮气纯度为99.99%，出塔氧氮气压力为10～30KPa，同时需配有氧气、氮气压缩机。可见，传统的空分制氧装置不仅设备多，建设成本高，而且运行成本也高，尤其是电力消耗量特别大，针对上述情况，有必要设计一种超节能空分制氧装置来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种超节能空分制氧装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种超节能空分制氧装置，包括空气过滤器、空压机、预冷系统、分子筛系统，下塔，上塔，氮气压缩系统，外界空气经所述空气过滤器过滤后送入所述空压机内，经所述空压机压缩后送入所述预冷系统，从所述预冷系统排出的空气被送入所述分子筛系统进行干燥净化，然后，从所述分子筛系统排出的干燥空气一部分被送入下塔，另一部分被送入膨胀机系统进行降温降压，经过所述下塔的空气一部分被送入所述上塔，另一部分被送入第一氮气压缩机，经所述第一氮气压缩机压缩后送入氮气球罐，所述上塔排出的氮气则被送入第二氮气压缩机，经所述第二氮气压缩机升压后送入所述氮气球罐并提供给氮气用户使用，所述上塔排出的氧气则被送往高炉机前富氧。

为了进一步提高超节能空分制氧装置的实用性，所述空压机压缩后的空气压力为0.42MPa。

为了进一步提高超节能空分制氧装置的实用性，所述预冷系统排出的空气温度为8-10°。

为了进一步提高超节能空分制氧装置的实用性，所述下塔送入所述第一氮气压缩机的氮气浓度为99.99%、压力为0.4MPa。

为了进一步提高超节能空分制氧装置的实用性，所述第二氮气压缩机送往所述氮气球罐的氮气压力为2.5MPa。

为了进一步提高超节能空分制氧装置的实用性，所述上塔送往所述第二氮气压缩机的氮气压力为12KPa、浓度为99.99%。

为了进一步提高超节能空分制氧装置的实用性，所述上塔送往所述高炉机前富氧的氧气压力为20KPa、浓度为≥85%。

有益效果在于：上述的超节能空分制氧装置与传统的空分制氧装置相比具有以下优点：

1、超节能空分制氧装置主要针对炼铁有机前富氧的公司，出塔氧气纯度≥85%，主要用于所述高炉机前富氧，因此可以省去配套氧气压缩机，节省设备款及相对的电耗。

2、所述下塔填料改为规整填料塔，降低设备和管道的阻力，所述空压机的排气压力可降到0.42MPa，使所述空压机的电耗降低。

3、压力氮气从所述下塔顶部抽出一部分，经主换热器复热，送往氮气压缩系统，氮气出塔压力为0.38MPa左右，使压缩比下降，节约部分电能。

附图说明

图1是本实用新型所述常规空分制氧装置的流程图；

图2是本实用新型所述一种超节能空分制氧装置的流程图。

附图标记说明如下：

1、空气过滤器；2、空压机；3、预冷系统；4、分子筛系统；5、膨胀机系统；6、下塔；7、上塔；8、第一氮气压缩机；9、第二氮气压缩机；10、高炉机前富氧；11、氮气球罐；12、氮气用户。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-图2所示，一种超节能空分制氧装置，包括空气过滤器1、空压机2、预冷系统3、分子筛系统4，外界空气经空气过滤器1过滤后送入空压机2内，经空压机2压缩后送入预冷系统3，预冷系统3用于对空气进行冷却降温，从预冷系统3排出的空气被送入分子筛系统4进行净化，然后，从分子筛系统4排出的干燥空气一部分被送入下塔6，下塔6规整填料塔并初步精馏空气，另一部分被送入膨胀机系统5进行绝热膨胀并产生需要的冷量，直接送入上塔7，上塔7用于精馏空气，经过下塔6的空气一部分被送入上塔7，另一部分被送入第一氮气压缩机8，经第一氮气压缩机8压缩后送入氮气球罐11储藏，上塔7排出的氮气则被送入第二氮气压缩机9，经第二氮气压缩机9升压后送入氮气球罐11储藏并提供给氮气用户12使用，上塔7排出的氧气则被送往高炉机前富氧10。

为了进一步提高超节能空分制氧装置的实用性，空压机2压缩后的空气压力为0.42MPa，预冷系统3排出的空气温度为8-10°，下塔6送入第一氮气压缩机8的氮气浓度为99.99%、压力为0.4MPa，第二氮气压缩机9送往氮气球罐11的氮气压力为2.5MPa，上塔7送往第二氮气压缩机9的氮气压力为12KPa、浓度为99.99%，上塔7送往高炉机前富氧10的氧气压力为20KPa、浓度为≥85%。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。