一种高纯氮气纯化装置的制作方法

本实用新型属于氮气提纯技术领域，特别涉及一种高纯氮气纯化装置。

背景技术：

氮气纯化，指利用物理或化学的方法除去氮气中的杂质。工业上氮气除杂主要除去的是氮气中的氧气，以提高氮气的纯度。虽然目前能制作处纯度99.999%的氮气，但是再提高一个纯度就会很困难，在纯度为99.999%的氮气中含有极微量的氧、氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等微量杂质气体，因此如何将该杂质一次性除去以达到更高纯度的氮气是目前高纯度氮气遇到的最大问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的问题而提出了一种高纯氮气纯化装置；为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种高纯氮气纯化装置，包括通过进气管依次相连接的稳压阀、吸附器、过滤器、背压阀、流量检测计，在流量检测计的出口管路上分设有纯气出口分支管路、放空分支管路，且在流量检测计的出口管路上设有气体成分检测计；

所述吸附器包括两个并联设置的两个分吸附器，所述两个分吸附器的进口端之间通过进口阀门组相连接，两个分吸附器的出口端之间通过出口阀门组相连接，进口阀门组和出口阀门组用于控制两个分吸附器互相备用交替工作，所述稳压阀的出口与进口阀门组相连接，过滤器的进口与出口阀门组相连接。

优选的，在分吸附器与进口阀门组之间设有空冷器，在空冷器与分吸附器之间设有真空表，在进口阀门组与放空分支管路之间设有真空泵，所述真空泵与真空表之间信号控制连接。

优选的，所述分吸附器内装有瓷球、吸气剂。

本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型通过两个并联设置的两个分吸附器的自动切换，正常一个工作、一个再生，定期自动切换；再生采用变温吸附真空解析工艺，常温工作时吸气剂把氧气、水、二氧化碳、甲烷、氮气等杂质吸附下来，再生时采用加热到再生温度，吸气剂吸附的水、二氧化碳、甲烷、氮气等杂质会解吸出来，通过真空泵抽出到系统外；实现吸气剂重复循环工作效果；经过吸附装置的氮气纯度能达到高纯氮的质量要求，实现了由原来的99.999%纯度的氮气到99.9999%纯度以上氮气的纯化。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步描述。

如图1所示，一种高纯氮气纯化装置，包括通过进气管依次相连接的稳压阀1、吸附器、过滤器7、背压阀8、流量检测计9，在流量检测计9的出口管路10上分设有纯气出口分支管路12、放空分支管路13，且在流量检测计9的出口管路10上设有气体成分检测计11；

所述吸附器包括两个并联设置的两个分吸附器5，所述两个分吸附器5的进口端之间通过进口阀门组2相连接，两个分吸附器5的出口端之间通过出口阀门组6相连接，进口阀门组2和出口阀门组6用于控制两个分吸附器5互相备用交替工作，所述稳压阀1的出口与进口阀门组2相连接，过滤器7的进口与出口阀门组6相连接。

在分吸附器5与进口阀门组2之间设有空冷器3，在空冷器3与分吸附器之5间设有真空表4，在进口阀门组2与放空分支管路13之间设有真空泵14，所述真空泵14与真空表4之间信号控制连接；所述分吸附器5内装有瓷球、吸气剂。

本实用新型在工作时，纯度为99.999%的原料氮气首先经过稳压阀1，然后进入装有吸气剂的分吸附器5、过滤器7、背压阀8，可一次性除去氮气中的氧、氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等微量杂质气体，最后经过气体成分检测计11检测后送至用气点使用。

吸附器包括两个并联设置的两个分吸附器5，分吸附器5内装有瓷球、吸气剂；通过控制阀门进行连接，可实现自动切换，正常一个工作、一个再生，定期自动切换；再生采用变温吸附真空解析工艺，常温工作时吸气剂把氧气、水、二氧化碳、甲烷、氮气等杂质吸附下来，再生时采用加热到再生温度，吸气剂吸附的水、二氧化碳、甲烷、氮气等杂质会解吸出来，通过真空泵抽出到系统外；实现吸气剂重复循环工作效果；经过吸附装置的氮气纯度能达到高纯氮的质量要求。

在分吸附器5出口管路上装有过滤器7，可有效过滤掉氮气中的灰尘等杂质。

在过滤器7后管道上还装有背压阀8，能够保证吸附装置工作压力的稳定。

安装的空冷器3，可有效防止再生时热气损伤控制阀门。

分吸附器5的加热采用的是内热式。

在出口管路10上设有气体成分检测计11、氮气纯度检测仪表，可在线检测气体的杂质气体，当气体含量不合格时还可以发出报警，并控制不合格气排空、纯气出气阀关闭。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种高纯氮气纯化装置，其特征在于，包括通过进气管依次相连接的稳压阀、吸附器、过滤器、背压阀、流量检测计，在流量检测计的出口管路上分设有纯气出口分支管路、放空分支管路，且在流量检测计的出口管路上设有气体成分检测计；

所述吸附器包括两个并联设置的两个分吸附器，所述两个分吸附器的进口端之间通过进口阀门组相连接，两个分吸附器的出口端之间通过出口阀门组相连接，进口阀门组和出口阀门组用于控制两个分吸附器互相备用交替工作，所述稳压阀的出口与进口阀门组相连接，过滤器的进口与出口阀门组相连接。

2.根据权利要求1所述的高纯氮气纯化装置，其特征在于，在分吸附器与进口阀门组之间设有空冷器，在空冷器与分吸附器之间设有真空表，在进口阀门组与放空分支管路之间设有真空泵，所述真空泵与真空表之间信号控制连接。

3.根据权利要求1或2所述的高纯氮气纯化装置，其特征在于，所述分吸附器内装有瓷球、吸气剂。

技术总结
本实用新型属于氮气提纯技术领域，公开了一种高纯氮气纯化装置，包括通过进气管依次相连接的稳压阀、吸附器、过滤器、背压阀、流量检测计，在流量检测计的出口管路上分设有纯气出口分支管路、放空分支管路，且在流量检测计的出口管路上设有气体成分检测计；所述吸附器包括两个并联设置的两个分吸附器，所述两个分吸附器的进口端之间通过进口阀门组相连接，两个分吸附器的出口端之间通过出口阀门组相连接，进口阀门组和出口阀门组用于控制两个分吸附器互相备用交替工作，所述稳压阀的出口与进口阀门组相连接，过滤器的进口与出口阀门组相连接；实现了由原来的99.999%纯度的氮气到99.9999%纯度以上氮气的纯化。

技术研发人员：程长圣;陈正;程长亮
受保护的技术使用者：河南省科荣气体设备有限公司
技术研发日：2020.09.29
技术公布日：2021.06.25