氬氣制備裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種氬氣制備裝置，它包括：預處理裝置；用于接收所述預處理裝置輸出的空氣的純化器；精餾塔，所述精餾塔包括下塔、上塔；所述上塔的頂部還開設有用于輸出氬氣的氬氣出口，所述氬氣出口還分別依序與氬氣出口相連通的粗氬器以及通過沸點除去氮氣的精氬器；所述粗氬器的頂部連接有一粗氬器冷凝器，所述粗氬器冷凝器通過回流通道與所述粗氬器的頂部相連通，以維持粗氬器的精餾工況。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種空氣分離裝置，尤其涉及一種氬氣制備裝置。
技術介紹
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。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氬氣。
技術實現思路
為了克服現有技術的上述缺陷，本技術所要解決的技術問題是提供一種氬氣制備裝置，以得到更為純凈的氬氣。為達到上述目的，本技術的技術方案是:一種氬氣制備裝置，其特征在于，它包括:預處理裝置；用于接收所述預處理裝置輸出的空氣的純化器；精餾塔，所述精餾塔包括下塔、上塔；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，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，所述下塔的底部設置有用于輸出富氧液體空氣的富氧液體空氣出口，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；所述上塔的中部還設置有與所述富氧液體空氣出口連通以承接富氧液體空氣的富氧液體空氣開口，所述上塔的底部開設有用于引出液氧的液氧出口 ；所述上塔的頂部還開設有用于輸出氬氣的氬氣出口，所述氬氣出口還分別依序與氬氣出口相連通的粗氬器以及通過沸點除去氮氣的精氬器；所述粗氬器的頂部連接有一粗氬器冷凝器，所述粗氬器冷凝器通過回流通道與所述粗氬器的頂部相連通，以維持粗氬器的精餾工況。本技術采用上述結構，可以得到更為純凈的氬氣。【附圖說明】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技術公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對本技術的理解，并不是具體限定本技術各部件的形狀和比例尺寸。本領域的技術人員在本技術的教導下，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技術。圖1為本技術中的氬氣制備裝置的結構原理圖。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、富氧液體空氣出口 ；314、污氮出口 ；32、上塔；321、富氧液體空氣開口 ；322、液氧出口 ；323、氬氣出口 ；4、粗氬器；41、粗氬器冷凝器；5、精氬器。【具體實施方式】結合附圖和本技術【具體實施方式】的描述，能夠更加清楚地了解本技術的細節。但是，在此描述的本技術的【具體實施方式】，僅用于解釋本技術的目的，而不能以任何方式理解成是對本技術的限制。在本技術的教導下，技術人員可以構想基于本技術的任意可能的變形，這些都應被視為屬于本技術的范圍。本技術公開了一種氬氣制備裝置，它包括預處理裝置10、純化器20以及精餾塔30。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，所述空壓機12包括沿空氣的流動方向依序排布設置的第一級壓縮機、第一級冷卻裝置、第二級壓縮機、第二級冷卻裝置以及第三級壓縮機，所述預冷器15包括用于承接空氣的空冷塔、以及用于向所述空冷塔輸入冷水以進行換熱的水冷塔。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。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通斷以及所述加熱器22的純化器20控制器23。預冷除水后的壓縮空氣進入純化器20的水分器中將空氣中游離的水除去。之后經過純化器20吸附筒21時，空氣中的剩余水蒸汽及二氧化碳被吸附在吸附劑活性氧化鋁和13X分子篩里。純化器20由兩個內裝活性氧化鋁和13X分子篩的吸附筒21、一臺電加熱器22，一套控制閥門和一臺控制柜組成。空氣通過其中一只吸附筒21，空氣中的二氧化碳及剩余水蒸汽被吸附在分子篩與活性氧化鋁中，使空氣得到凈化。一只吸附筒21中的吸附劑經四小時工作后，將被空氣中的水蒸汽與二氧化碳所飽和而失去吸附能力。這時，這只吸附筒21中的吸附劑就要進行再生，以恢復其工作能力。為此，將空氣通入另一只已再生完畢的吸附筒21，而失去吸附能力的吸附筒21則轉入再生工況。用膨脹機B增壓機排出的污氮氣經回熱器13、電加熱器22加熱到150?180°C后送入吸附筒21，將活性氧化鋁與分子篩內吸附的水蒸汽與二氧化碳解析出來，排入大氣。當吸附筒21出口溫度達60°C時，電控裝置自動關掉電加熱器22，三通閥切換到不經回熱器13、電加熱器22流路，污氮氣經增壓氣換熱器冷卻后直接進入吸附筒21吹冷。以使吸附筒21在吹冷結束后溫度接近其吸附時的工作溫度。通過這樣的切換與再生，出純化器20的空氣就不斷地達到了凈化。回熱器13的工作是間斷的。在吸附筒21加熱再生時，回熱器13工作，即三通閥接通去回熱器13、電加熱器22加溫，而在吸附筒21轉入吹冷階段時，純化器20電控柜聯鎖控制三通閥將再生氣直接送入吸附筒21吹冷。這樣做是為了在加熱階段，進入電加熱器22的再生氣有較高的溫度，以減少電加熱器22的功率，節省能量。吹冷時經污氮氣冷卻器14冷卻降低再生氣溫度，加快了冷吹本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氬氣制備裝置，其特征在于，它包括：預處理裝置；用于接收所述預處理裝置輸出的空氣的純化器；精餾塔，所述精餾塔包括下塔、上塔；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，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，所述下塔的底部設置有用于輸出富氧液體空氣的富氧液體空氣出口，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；所述上塔的中部還設置有與所述富氧液體空氣出口連通以承接富氧液體空氣的富氧液體空氣開口，所述上塔的底部開設有用于引出液氧的液氧出口；所述上塔的頂部還開設有用于輸出氬氣的氬氣出口，所述氬氣出口還分別依序與氬氣出口相連通的粗氬器以及通過沸點除去氮氣的精氬器；所述粗氬器的頂部連接有一粗氬器冷凝器，所述粗氬器冷凝器通過回流通道與所述粗氬器的頂部相連通，以維持粗氬器的精餾工況。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱建中，
申請(專利權)人：常熟市永安工業氣體制造有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32