一种空气分离污氮气的回收再利用装置的制作方法

1.本发明涉及空分设备技术领域，特别是涉及一种空气分离污氮气的回收再利用装置。


背景技术：

2.氮气是惰性气体，常用作保护气体，在化工行业，氮气主要用作保护气体、置换气体、洗涤气体、安全保障气体。液氮：液态的氮气。是惰性的，无色，无臭，无腐蚀性，不可燃，温度极低，液氮还可用作深度冷冻剂，可用于金属冷处理等。
3.污氮是指从空气中分离出其他气体时，所分离出的氮气内部含有少量的氧气，直接排放会导致较纯的氮气被浪费，氮气具有很高的利用价值，人类能够有效利用氮气的主要途径是合成氨，但是现有技术中的在进行空气分离时，排出的污氮一般被浪费，而需要氮气时，又需要进行单独的分离，所以无法将两者结合，导致了资源的浪费，且在作业过程中，需要耗费大量的时间和资源，所以现有技术无法满足人们的使用需要。
4.空气分离污氮气的回收再利用装置是利用氮气中含有的氧气与fecl2溶液反应，氮气不与fecl2溶液反应的特性，将氮气提纯，现有的空气分离污氮气的回收再利用装置将分离出的氮气提纯时，只有一根出气管，导致与fecl2溶液的接触面积较小，造成氮气中混合的氧气不能充分与fecl2溶液反应，影响氮气的提纯纯度。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种空气分离污氮气的回收再利用装置，采用多根较细的出气管，将含有氧气的氮气送至fecl2溶液内，进而增加氧气与fecl2溶液的接触面积，使氧气充分与fecl2溶液反应，从而去除氮气中混合的氧气。
6.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种空气分离污氮气的回收再利用装置，包括空气分离污氮气设备本体，空气分离污氮气设备本体顶部设置有进气管，还包括箱体，空气分离污氮气设备本体下方连通有输气管，输气管背离空气分离污氮气设备本体的一端穿入箱体内，并且该端连通有气盒，气盒上连通有多个排气粗管，排气粗管底部均连通有多个竖直的排气细管，箱体顶部中间连通有出气管，出气管上设置有冷凝器，箱体顶部连通有进液管，并且进液管上设置有第一管阀，箱体底部连通有出液管，并且出液管上设置有第二管阀。
7.优选的，出气管背离箱体的一端连通有氮气管，氮气管上设置有气泵，氮气管连通有smn膜过滤装置，smn膜过滤装置的渗透侧密封连接有氧气排放管，smn膜过滤装置的滞留侧密封连接有氮气排放管。
8.优选的，排气细管底端开口位置设置有斜口。
9.优选的，输气管上设置有增压泵。
10.优选的，出液管上还设置有液泵。
11.优选的，箱体外壁设置有观察窗。
12.优选的，箱体顶部还设置有液位计。
13.优选的，斜口的朝向一致。
14.优选的，排气粗管在气盒上均匀分布，排气细管在排气粗管均匀分布。
15.优选的，一种空气分离污氮气的回收再利用方法，所述方法应用于权利要求1-9任一所述的一种空气分离污氮气的回收再利用装置，包括如下步骤：s1、通过进液管将fecl2溶液加入箱体内；s2、进气管与外界气体输送装置相连，空气分离污氮气设备本体将空气与氮气分离，分离出来的氮气排出至输气管；s3、排出至输气管氮气再被增压泵输送，从而先后经过气盒、排气粗管和排气细管再排出至箱体内部的fecl2溶液内，此时分离出来的氮气中的氧气与fecl2溶液反应，进而实现出去氧气的目的，氮气不溶于fecl2溶液也不与其反应，经过箱体顶部的出气管排出，经过出气管的氮气含有水汽，此时冷凝器工作对水汽冷凝，然后形成水珠后再通过出气管流入箱体内，实现氮气中水蒸气的去除。
16.本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：使用时，首先需要保证箱体内具有足量的fecl2溶液，通过进液管可将fecl2溶液加入箱体内，将与外界气体输送装置相连，保证空气分离污氮气设备本体的内部通入气体，并将空气与氮气分离，分离出来的氮气内部含有少量的氧气，即污氮，污氮首先排出至输气管，然后再被增压泵输送从而先后经过气盒、排气粗管和排气细管再排出至箱体内部的fecl2溶液内，此时污氮中的氧气与fecl2溶液反应，进而实现出去氧气的目的，氮气不溶于fecl2溶液也不与其反应，经过箱体顶部的出气管排出，经过出气管的氮气含有水汽，此时冷凝器工作对水汽冷凝，然后形成水珠后再通过出气管流入箱体内，实现氮气中水蒸气的去除，接着氮气进入氮气管，被气泵输送至smn膜过滤装置，经过smn膜过滤装置过滤，空气中的氧气、水蒸气及少量co2快速透过smn膜过滤装置进入渗透侧被富集，通过氧气排放管被排出，氮气透过smn膜过滤装置的相对速率慢而留在膜滞留侧被富集，通过氮气排放管被排出收集，完成氮气的回收再利用，并且保证回收的氮气纯度。
17.本发明的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本发明的具体实践可以了解到。
附图说明
18.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的箱体内结构示意图；图3是本发明的斜口结构示意图。
19.附图标记说明如下：1、空气分离污氮气设备本体；2、输气管；3、增压泵；4、气盒；5、排气粗管；6、排气细管；7、箱体；8、进液管；9、第一管阀；10、出液管；11、第二管阀；12、液泵；13、观察窗；14、液位计；15、出气管；16、冷凝器；17、斜口；18、氮气管；19、气泵；20、smn膜过滤装置；21、氮气排放管；22、氧气排放管；23、进气管。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于附图1，并且仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.如图1-3所示，一种空气分离污氮气的回收再利用装置，包括空气分离污氮气设备本体1，空气分离污氮气设备本体1顶部设置有进气管23，还包括箱体7，空气分离污氮气设备本体1下方连通有输气管2，输气管2背离空气分离污氮气设备本体1的一端穿入箱体7内，并且该端连通有气盒4，气盒4上连通有多个排气粗管5，排气粗管5底部均连通有多个竖直的排气细管6，箱体7顶部中间连通有出气管15，出气管15上设置有冷凝器16，箱体7顶部连通有进液管8，并且进液管8上设置有第一管阀9，箱体7底部连通有出液管10，并且出液管10上设置有第二管阀11。
23.并且，气盒4和排气粗管5均为中空结构，从而能够输送进入排气细管6，通过第一管阀9可开闭进液管8，通过第二管阀11可开闭出液管10，出液管10能够排出箱体7内的fecl2溶液。
24.具体的，使用时，首先需要保证箱体7内具有足量的fecl2溶液，通过进液管8可将fecl2溶液加入箱体7内，将进气管23与外界气体输送装置相连，保证空气分离污氮气设备本体1的内部通入气体，并将空气与氮气分离，分离出来的氮气内部含有少量的氧气，即污氮，污氮首先排出至输气管2，然后再被增压泵3输送从而先后经过气盒4、排气粗管5和排气细管6再排出至箱体7内部的fecl2溶液内，此时污氮中的氧气与fecl2溶液反应，进而实现出去氧气的目的，氮气不溶于fecl2溶液也不与其反应，经过箱体7顶部的出气管15排出，经过出气管15的氮气含有水汽，此时冷凝器16工作对水汽冷凝，然后形成水珠后再通过出气管15流入箱体7内，实现氮气中水蒸气的去除。
25.进一步，出气管15背离箱体7的一端连通有氮气管18，氮气管18上设置有气泵19，氮气管18连通有smn膜过滤装置20，smn膜过滤装置20的渗透侧密封连接有氧气排放管22，smn膜过滤装置20的滞留侧密封连接有氮气排放管21。
26.具体的，从出气管15排出的氮气接着进入氮气管18，被气泵19输送至smn膜过滤装置20，经过smn膜过滤装置20过滤，空气中的氧气、水蒸气及少量co2快速透过smn膜过滤装置20进入渗透侧被富集，通过氧气排放管22被排出，氮气透过smn膜过滤装置20的相对速率慢而留在膜滞留侧被富集，通过氮气排放管21被排出收集，完成氮气的回收再利用，并且保证回收的氮气纯度。
27.进一步，排气细管6底端开口位置设置有斜口17。
28.具体的，当氮气从排气细管6排出时，会从斜口17的所在位置排出，避免了平口的排气细管6排出的气体上升方向不规律，从而减少氮气在fecl2溶液上升过程中会碰撞造成的不能与fecl2溶液充分接触的情况。
29.进一步，输气管2上设置有增压泵3。
30.具体的，通过增压泵3输送从空气分离污氮气设备本体1排出的氮气，增加氮气输
送的稳定。
31.进一步，出液管10上还设置有液泵12。
32.具体的，在需要将箱体7内的fecl2溶液排出时，可通过液泵12输送至fecl2溶液除氧设备，然后对fecl2溶液除氧重复利用。
33.进一步，箱体7外壁设置有观察窗13。
34.具体的，通过观察窗13观察箱体7内的状况。
35.进一步，箱体7顶部还设置有液位计14。
36.具体的，通过液位计14观察箱体7内fecl2溶液的液位高度。
37.优选的，斜口17的朝向一致。
38.具体的，当氮气从排气细管6排出时，会从斜口17的所在位置排出，所有排气细管6上的斜口17朝向一致，从而减少氮气在fecl2溶液上升过程中会碰撞造成的不能与fecl2溶液充分接触的情况。
39.优选的，排气粗管5在气盒4上均匀分布，排气细管6在排气粗管5均匀分布。
40.具体的，均匀分布的排气细管6之间具有的间隙固定，当氮气从排气细管6排出时，从而减少氮气在fecl2溶液上升过程中会碰撞造成的不能与fecl2溶液充分接触的情况。
41.优选的，一种空气分离污氮气的回收再利用方法，所述方法应用于权利要求1-9任一所述的一种空气分离污氮气的回收再利用装置，包括如下步骤：s1、通过进液管8将fecl2溶液加入箱体7内；s2、进气管23与外界气体输送装置相连，空气分离污氮气设备本体1将空气与氮气分离，分离出来的氮气排出至输气管2；s3、排出至输气管2氮气再被增压泵3输送，从而先后经过气盒4、排气粗管5和排气细管6再排出至箱体7内部的fecl2溶液内，此时分离出来的氮气中的氧气与fecl2溶液反应，进而实现出去氧气的目的，氮气不溶于fecl2溶液也不与其反应，经过箱体7顶部的出气管15排出，经过出气管15的氮气含有水汽，此时冷凝器16工作对水汽冷凝，然后形成水珠后再通过出气管15流入箱体7内，实现氮气中水蒸气的去除。
42.另外，进液管8、出液管10、氮气排放管21、氧气排放管22和进气管23与外界设备连接时均采用现有技术，如法兰或快接头等。
43.上述结构中，使用时，首先需要保证箱体7内具有足量的fecl2溶液，通过进液管8可将fecl2溶液加入箱体7内，将进气管23与外界气体输送装置相连，保证空气分离污氮气设备本体1的内部通入气体，并将空气与氮气分离，分离出来的氮气内部含有少量的氧气，即污氮，污氮首先排出至输气管2，然后再被增压泵3输送从而先后经过气盒4、排气粗管5和排气细管6再排出至箱体7内部的fecl2溶液内，此时污氮中的氧气与fecl2溶液反应，进而实现出去氧气的目的，氮气不溶于fecl2溶液也不与其反应，经过箱体7顶部的出气管15排出，经过出气管15的氮气含有水汽，此时冷凝器16工作对水汽冷凝，然后形成水珠后再通过出气管15流入箱体7内，实现氮气中水蒸气的去除，接着氮气进入氮气管18，被气泵19输送至smn膜过滤装置20，经过smn膜过滤装置20过滤，空气中的氧气、水蒸气及少量co2快速透过smn膜过滤装置20进入渗透侧被富集，通过氧气排放管22被排出，氮气透过smn膜过滤装置20的相对速率慢而留在膜滞留侧被富集，通过氮气排放管21被排出收集，完成氮气的回收再利用，并且保证回收的氮气纯度。
44.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。