專利名稱：一種具有較高產能的空分氮氣供應裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及空氣分離系統中氣體分離的裝置，特別是一種能夠增加氮氣投量的裝置。
背景技術：
空分系統是以空氣為原料，通過壓縮循環深度冷凍的方法把空氣變成液態，再經過精餾而從液態空氣中逐步分離生產出氧氣、氮氣及氬氣等惰性氣體。空分系統一般包括空氣過濾系統、空氣壓縮系統、凈化系統、冷卻和液化系統、精餾系統等。原料空氣經過濾除塵，進入壓縮機壓縮冷卻，再通過空氣過濾器和分子篩吸收器等裝置，凈化空氣中混有的機械雜質、水分、二氧化碳、甲烷等雜質。然后純凈、干燥的空氣進入空壓機和熱交換器膨脹機使空氣深度冷凍，最后由空分塔分離出液氧、液氮及液氬等產品。隨著經濟規模的不斷擴張，空分氣體的用量成倍的增加，由于產能有限，不能滿足經濟發展的需要。如果投產新設備，建造新廠房，則耗資巨大。對于中小型空分企業，如何在現有設備的基礎上進行改造，來增加產量，保證供應，就成為亟待解決的問題。

實用新型內容本實用新型需要解決的技術問題是提供一種在現有精餾塔的基礎上增設副塔，以提高氮氣產量，節約生產成本。本實用新型所述技術問題是以下述技術方案實現的:一種具有較高產能的空分氮氣供應裝置，它包括氣源和由管路依次連接的空氣過濾器、空氣壓縮系統、純化系統、空氣膨脹系統、精餾塔、第一換熱器和第二換熱器；其中，第一換熱器為壓縮系統的熱交換設備，第二換熱器為空氣膨脹系統的熱交換設備；所述精餾塔從下到上依次為下塔、冷凝蒸發器、上塔，在上塔上增設副精餾塔。上述具有較高產能的空分氮氣供應裝置，所述副精餾塔的高度為6 10米。上述具有較高產能的空分氮氣供應裝置，所述空氣過濾器為自潔式空氣過濾器。本實用新型解決了中小型空分系統的技術難題，通過對現有設備的改造，增加氮氣產量，節約生產成本，提高了設備的生產利用效率。本實用新型在原有空分精餾塔的基礎上加設了一個副精餾塔，使塔增高，塔板增力口，增大了換熱空間，提高了氮氣的產量。空分精餾塔是利用液體的沸點不同而進行分離的裝置，由于精餾塔的換熱效果與理論塔板數有關，增加塔高能有效的增加理論塔板數，使氣、液更好地分離，從而提高了氮氣的產量。它可以僅對現有設備進行改造，而且對空分精餾系統之前的裝置不會產生影響，所以制造或改造成本較低，實施更為方便。

圖1是本實用新型結構示意圖。圖中各標號清單為:1、空氣過濾器，2、壓縮系統，3、純化系統，4、膨脹系統，5、精餾塔,5-1、上塔,5-2、下塔,5-3、冷凝蒸發器,5-4、副精懼塔,6、第一換熱器,7、第二換熱器。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1所示，本實用新型包括氣源和由管路依次連接的空氣過濾器1、空氣壓縮系統2、純化系統3、空氣膨脹系統4、精餾塔5。其中氣源為無污染或者污染較小的空氣。空氣過濾器I為自潔式空氣過濾器。第一換熱器6中的循環水管路與壓縮系統2連接，能夠使用空分系統的循環水對壓縮的空氣進行冷卻。純化系統3為分子篩吸附器，能夠除去空氣中的水、二氧化碳、烴類等雜質。空氣膨脹系統4給空氣提供冷量，第二換熱器7使用精餾塔5內的反流低溫氮氣與膨脹機膨脹后的空氣換熱。膨脹換熱后的低溫氣體進入精餾塔5與低溫液體換熱，使空氣中各成分分離，達到精餾的目的。精餾塔5從上到下依次為上塔5-1、冷凝蒸發器5-3、下塔5-2，在原有的空分精餾塔5上曾設了一個副精餾塔5-4，使換熱面積增大。副精餾塔5-4的高度為精餾塔5高度的209Γ30%，對常用精餾塔而言，增設的副精餾塔絕對高度約為6 10米。以下結合具體實施例對工作原理作進一步說明。空氣由氣源經管道進入自潔式空氣過濾器，除去其中的油污和灰塵等雜質，然后進壓縮機壓縮到一定的壓力，氣體在壓縮的過程中溫度升高，與空分循環水換熱降溫，冷卻的空氣其中的水分含量進一步降低，然后進入分子篩純化器中進一步除去水分、二氧化碳、烴類等雜質，進入膨脹機膨脹，膨脹機為純化后的氣體提供冷量，膨脹后的低溫氣體與空分塔的反流氣體換熱，溫度進一步降低，然后進入空分精餾塔5與低溫液體換熱分離。由于加設了一個副精餾塔5-4，換 熱空間增大，也提高了分離效果。
權利要求1.一種具有較高產能的空分氮氣供應裝置，它包括氣源和由管路依次連接的空氣過濾器(I)、空氣壓縮系統(2)、純化系統(3)、空氣膨脹系統(4)、精餾塔(5)、第一換熱器(6)和第二換熱器(7);其中，第一換熱器(6)為壓縮系統(2)的熱交換設備，第二換熱器(7)為空氣膨脹系統(4)的熱交換設備，其特征在于，所述精餾塔(5)從下到上依次為下塔(5-2)、冷凝蒸發器(5-3)和上塔(5-1)，在上塔(5-1)上增設副精餾塔(5-4)。
2.根據權利要求1所述的具有較高產能的空分氮氣供應裝置，其特征在于，所述副精餾塔的高度為6 10米。
3.根據權利要求2所述的具有較高產能的空分氮氣供應裝置，其特征在于，所述空氣過濾器(I)為自潔式空氣過濾器。
專利摘要一種具有較高產能的空分氮氣供應裝置，它包括氣源和由管路依次連接的空氣過濾器、空氣壓縮系統、純化系統、空氣膨脹系統、精餾塔、第一換熱器和第二換熱器；其中，第一換熱器為壓縮系統的熱交換設備，第二換熱器為空氣膨脹系統的熱交換設備；所述精餾塔從下到上依次為下塔、冷凝蒸發器、上塔，在上塔上增設副精餾塔。本實用新型為中小型空分系統提供一種在現有設備基礎上提高氮氣產量的途徑，即在精餾塔上增設副塔，通過對現有設備進行改造，提高了設備利用效率，節約了生產成本。
文檔編號F25J3/04GK203053141SQ20132005206
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者倪鳳廣, 張德林 申請人:廊坊黎明氣體有限公司