純液氮制備裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種空氣分離裝置，尤其涉及一種純液氮制備裝置。
【背景技術】
[0002]空分設備常常以空氣為原料，通過壓縮循環深度冷凍等方法可以把空氣變成液態再經過精餾出液態氣體，還可以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。在現有技術中，空分設備為了提高氣體的純度而做出不懈的努力。空分設備一般包括空壓機、純化器以及精餾塔。空壓機，又稱空氣壓縮機，一般就是提供氣源動力，是氣動系統的核心設備機電引氣源裝置中的主體，它是將原動(通常是電動機)的機械能轉換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發生裝置。純化器(purifier)是氣體液化過程中的一個重要設備。氣體在制冷循環過程中逐步被冷卻降溫，在達到冷凝溫度以前，氣體中的雜質氣體將凝結成固體而附著在管道及閥門等處，甚至進入膨脹機，最終使得液化器停止工作，所以在液化過程中安裝純化器，按雜質的類型采取化學方法或冷凍方法或物理吸附方法去除雜質，達到氣體純化的目的。精餾塔是進行精餾的一種塔式汽液接觸裝置。有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據操作方式又可分為連續精餾塔與間歇精餾塔。
[0003]但是經過多年的實踐發現，采用現有技術中常用的空分設備，仍然無法得到更為純凈的純液氮。

【發明內容】

[0004]為了克服現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種純液氮制備裝置，以得到更為純凈的純液氮。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是:
[0006]一種純液氮制備裝置，其特征在于，它包括:
[0007]預處理裝置，所述預處理裝置包括沿空氣的流動方向依序排布設置的空氣過濾器、空壓機、回熱器、冷卻器、預冷器；
[0008]用于接收所述預處理裝置輸出的空氣的純化器，所述純化器包括兩個并聯設置的內置有濾芯的吸附筒，設置在每個吸附筒外的加熱器、用于控制所述吸附筒通斷以及所述加熱器的純化器控制器；
[0009]精餾塔，所述精餾塔包括下塔、上塔；
[0010]所述下塔的底部開設有用于承接自純化器純化后的飽和氣體入口，所述下塔的內部設有塔板，所述下塔的頂部具有用于輸入換熱液的換熱液孔，所述下塔的頂部設置有用于輸出純氮氣的純氮氣出口，所述純氮氣出口還連接有一氮氣冷凝器以得到純液氮。
[0011]優選地，所述塔板具有多個，多個所述塔板沿縱向布置，所述塔板上的換熱孔自中間向上下端逐漸變大。
[0012]優選地，所述下塔的中部設置有污氮出口，所述污氮出口連接有一污氮過濾器，所述污氮過濾器的出口與所述下塔頂部的換熱液孔相連通。
[0013]優選地，所述空氣過濾器為自潔式空氣過濾器。
[0014]優選地，所述空壓機用于將空氣的溫度壓縮至1.0MPa0
[0015]優選地，所述冷卻器用于將空氣的溫度預冷至40°C。
[0016]優選地，所述預冷器用于將空氣壓縮成為10°C，此時空氣中的含水量降至10°C時的飽和含水量。
[0017]優選地，所述純化器的濾芯包括吸附劑活性氧化鋁和13X分子篩。
[0018]優選地，所述純化器還包括一用于承接純化后空氣的冷箱，以將空氣冷卻至液化溫度。
[0019]優選地，所述控制器包括兩個分別與所述吸附筒相一一對應的開關裝置，以控制所述吸附筒的通斷，在所述吸附筒停止吸附時，所述加熱器動作以驅使所述吸附筒內的濾芯恢復。
[0020]本實用新型采用上述結構，可以得到更為純凈的純液氮。
【附圖說明】
[0021]在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本實用新型公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對本實用新型的理解，并不是具體限定本實用新型各部件的形狀和比例尺寸。本領域的技術人員在本實用新型的教導下，可以根據具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本實用新型。
[0022]圖1為本實用新型中的純液氮制備裝置的結構原理圖。
[0023]以上附圖的附圖標記:10、預處理裝置；11、空氣過濾器；12、空壓機；13、回熱器；14、冷卻器；15、預冷器；16、空冷塔；17、水冷塔；20、純化器；21、吸附筒；22、加熱器；23、控制器；30、精餾塔；31、下塔；310、塔板；311、純氮氣出口 ；312、換熱液孔；313、污氮出口 ；314、氮氣冷凝器；32、上塔。
【具體實施方式】
[0024]結合附圖和本實用新型【具體實施方式】的描述，能夠更加清楚地了解本實用新型的細節。但是，在此描述的本實用新型的【具體實施方式】，僅用于解釋本實用新型的目的，而不能以任何方式理解成是對本實用新型的限制。在本實用新型的教導下，技術人員可以構想基于本實用新型的任意可能的變形，這些都應被視為屬于本實用新型的范圍。
[0025]本實用新型公開了一種純液氮制備裝置，它包括預處理裝置10、純化器20以及精餾塔30。
[0026]預處理裝置10包括沿空氣的流動方向依序排布設置的空氣過濾器11、空壓機12、回熱器13、冷卻器14、預冷器15。空氣經自潔式空氣過濾器11，除去空氣中絕大部分灰塵等機械雜質后被空壓機12吸入，經三級壓縮，二次中間冷卻，空氣壓力提高到1.0MPa，壓縮空氣進入回熱器13、后冷卻器14，被冷卻到40°C左右。隨后，壓縮空氣進入預冷器15。空氣在空冷塔中與從水冷塔來的低溫水進行熱質交換，從40°C冷卻到10°C。空氣中的含水量也從40°C時的飽和含水量降低到10°C時的飽和含水量。也就是說，空氣中的絕大部分水蒸汽被冷凝析出，并在空冷塔中除去，這將極大地改善下游純化器20的工作條件。預冷器15采用分餾塔排出的廢氣(干燥)送入水冷塔進行熱質交換，廢氣進入水冷塔底部與塔頂下流的冷卻水傳熱傳質，廢氣從水冷塔頂部排入大氣，冷卻水在塔底的溫度可達20°C左右。該冷卻水經泵升壓后在冷水機組中被進一步冷卻，然后分成兩股，一股送入空冷塔頂部去冷卻壓縮空氣，使出空冷塔空氣溫度約為10°C。一股去膨脹機A后冷卻器14冷卻增壓后的空氣。空氣過濾器11為ZKG-500自潔式空氣過濾器11。
[0027]純化器20用于接收所述預處理裝置10輸出的空氣。所述純化器20包括兩個并聯設置的內置有濾芯的吸附筒21，設置在每個吸附筒21外的加熱器22、用于控制所述吸附筒21通斷