利用污氮气提取高纯氮的装置的制作方法

本技术涉及气体提纯利用，具体涉及一种利用污氮气提取高纯氮的装置。

背景技术：

1、空分装置运行时，分离出氧气、氮气后，还产生大量的污氮气，这些污氮气往往只能排放到大气或送到水冷塔，不能产生经济效益。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提高一种充分利用污氮气，提高经济效益的利用污氮气提取高纯氮的装置。

2、为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

3、一种利用污氮气提取高纯氮的装置，包括精馏下塔、精馏上塔、下塔冷凝器、上塔冷凝器、膨胀机和换热器组；所述精馏下塔具有污氮气入口、高纯氮气出口、回流液入口、污液氮出口；所述精馏上塔具有污氮气入口、纯氮气出口、回流液入口、废液出口；所述下塔冷凝器具有冷凝侧高纯氮气入口、冷凝侧液氮出口、蒸发侧污液氮入口、蒸发侧污氮气出口、废液空出口；所述上塔冷凝器具有冷凝侧氮气入口、冷凝侧液氮出口、蒸发侧废液入口、蒸发侧废气出口；

4、污氮气气源经所述换热器组与所述精馏下塔的污氮气入口相连接，所述精馏下塔的高纯氮气出口分为两条高纯氮气支路，第一条所述高纯氮气支路经所述换热器组连接至需要高纯氮气产品之处，第二条所述高纯氮气支路与所述下塔冷凝器的冷凝侧高纯氮气入口相连接，所述下塔冷凝器的冷凝侧液氮出口与所述精馏下塔的回流液入口相连接，所述精馏下塔的污液氮出口与所述下塔冷凝器的蒸发侧污液氮入口相连接，所述下塔冷凝器的蒸发侧污氮气出口与所述精馏上塔的污氮气入口相连接，所述精馏上塔的纯氮气出口与所述上塔冷凝器的冷凝侧氮气入口相连接，所述上塔冷凝器的冷凝侧液氮出口分为两条液氮支路，第一条所述液氮支路与所述精馏下塔的回流液入口相连接，第二条所述液氮支路与所述精馏上塔的回流液入口相连接，所述下塔冷凝器的废液空出口、所述精馏上塔的废液出口均经所述换热器组与所述上塔冷凝器的蒸发侧废液入口相连接，所述上塔冷凝器的蒸发侧废气出口经所述换热器组与所述膨胀机的入口相连接，所述膨胀机的出口经所述换热器组连接至排气位置。

5、所述换热器组包括主换热器和过冷器，所述污氮气气源经所述主换热器与所述下塔的污氮气入口相连接，第一条所述高纯氮气支路经所述主换热器连接至需要高纯氮气产品之处，所述下塔冷凝器的废液空出口、所述精馏上塔的废液出口均经所述过冷器与所述上塔冷凝器的蒸发侧废液入口相连接，所述上塔冷凝器的蒸发侧废气出口经所述过冷器、所述主换热器与所述膨胀机的入口相连接。

6、所述上塔冷凝器的蒸发侧废气出口经所述主换热器后分支出一条废气支路，所述废气支路在所述主换热器中与所述膨胀机的出口连接至所述排气位置的管路汇合。

7、所述精馏下塔的污液氮出口经第一节流阀与所述下塔冷凝器的蒸发侧污液氮入口相连接。

8、所述下塔冷凝器的废液空出口经所述换热器组后再经第二节流阀与所述上塔冷凝器的蒸发侧废液入口相连接，所述精馏上塔的废液出口均经所述换热器组后再经第三节流阀与所述上塔冷凝器的蒸发侧废液入口相连接。

9、第二条所述液氮支路经液氮泵与所述精馏上塔的回流液入口相连接。

10、所述精馏下塔、所述精馏上塔、所述下塔冷凝器、所述上塔冷凝器、所述膨胀机和所述换热器组均设置于冷箱中。

11、所述污氮气气源经压缩冷却装置后再经所述换热器组与所述精馏下塔的污氮气入口相连接。

12、所述污氮气气源为空分装置。

13、由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型利用污氮气提取高纯氮产品，从而产生经济效益，避免污氮气被浪费。

技术特征：

1.一种利用污氮气提取高纯氮的装置，其特征在于：所述利用污氮气提取高纯氮的装置包括精馏下塔、精馏上塔、下塔冷凝器、上塔冷凝器、膨胀机和换热器组；所述精馏下塔具有污氮气入口、高纯氮气出口、回流液入口、污液氮出口；所述精馏上塔具有污氮气入口、纯氮气出口、回流液入口、废液出口；所述下塔冷凝器具有冷凝侧高纯氮气入口、冷凝侧液氮出口、蒸发侧污液氮入口、蒸发侧污氮气出口、废液空出口；所述上塔冷凝器具有冷凝侧氮气入口、冷凝侧液氮出口、蒸发侧废液入口、蒸发侧废气出口；

2.根据权利要求1所述的利用污氮气提取高纯氮的装置，其特征在于：所述换热器组包括主换热器和过冷器，所述污氮气气源经所述主换热器与所述下塔的污氮气入口相连接，第一条所述高纯氮气支路经所述主换热器连接至需要高纯氮气产品之处，所述下塔冷凝器的废液空出口、所述精馏上塔的废液出口均经所述过冷器与所述上塔冷凝器的蒸发侧废液入口相连接，所述上塔冷凝器的蒸发侧废气出口经所述过冷器、所述主换热器与所述膨胀机的入口相连接。

3.根据权利要求2所述的利用污氮气提取高纯氮的装置，其特征在于：所述上塔冷凝器的蒸发侧废气出口经所述主换热器后分支出一条废气支路，所述废气支路在所述主换热器中与所述膨胀机的出口连接至所述排气位置的管路汇合。

4.根据权利要求1所述的利用污氮气提取高纯氮的装置，其特征在于：所述精馏下塔的污液氮出口经第一节流阀与所述下塔冷凝器的蒸发侧污液氮入口相连接。

5.根据权利要求1所述的利用污氮气提取高纯氮的装置，其特征在于：所述下塔冷凝器的废液空出口经所述换热器组后再经第二节流阀与所述上塔冷凝器的蒸发侧废液入口相连接，所述精馏上塔的废液出口均经所述换热器组后再经第三节流阀与所述上塔冷凝器的蒸发侧废液入口相连接。

6.根据权利要求1所述的利用污氮气提取高纯氮的装置，其特征在于：第二条所述液氮支路经液氮泵与所述精馏上塔的回流液入口相连接。

7.根据权利要求1所述的利用污氮气提取高纯氮的装置，其特征在于：所述精馏下塔、所述精馏上塔、所述下塔冷凝器、所述上塔冷凝器、所述膨胀机和所述换热器组均设置于冷箱中。

8.根据权利要求1所述的利用污氮气提取高纯氮的装置，其特征在于：所述污氮气气源经压缩冷却装置后再经所述换热器组与所述精馏下塔的污氮气入口相连接。

9.根据权利要求1所述的利用污氮气提取高纯氮的装置，其特征在于：所述污氮气气源为空分装置。

技术总结
本技术涉及一种利用污氮气提取高纯氮的装置，包括精馏下塔、精馏上塔、下塔冷凝器、上塔冷凝器、膨胀机和换热器组；气源与下塔连接，下塔的高纯氮气出口分两条支路分别连接至需要高纯氮气产品之处和下塔冷凝器的冷凝侧，下塔冷凝器的冷凝侧与下塔的回流液入口连接，下塔的污液氮出口与下塔冷凝器的蒸发侧连接，下塔冷凝器的蒸发侧与上塔的污氮气入口连接，上塔的纯氮气出口与上塔冷凝器的冷凝侧连接，上塔冷凝器的冷凝侧分两条支路分别与下塔、上塔的回流液入口连接，下塔冷凝器的废液空出口、上塔的废液出口均与上塔冷凝器的蒸发侧连接，上塔冷凝器的蒸发侧与膨胀机的入口连接。本技术能够利用污氮气产生经济效益。

技术研发人员：肖龙昆,王凯,孙宁
受保护的技术使用者：兴鲁空分（无锡）科技有限公司
技术研发日：20230207
技术公布日：2024/1/13