一种用于分子筛脱附的供气装置的制作方法

1.本实用新型涉及用于分子筛脱附的供气领域，具体涉及一种用于分子筛脱附的供气装置。


背景技术：

2.分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成。分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。分子筛具有均匀的微孔结构，它的孔穴直径大小均匀，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度不同，饱和程度不同，分子大小不同及沸点不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称分子筛。由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。
3.实际工艺中分子筛在工作一段时间后，吸附活性会降低，这就需要进行分子筛系统的切换并给吸附活性低的分子筛进行脱附进而提高分子筛的活性重新利用，现有工艺中均是均是从精馏塔塔顶排出的污氮气加热后作为脱附气对所述的吸附活性低的分子筛进行脱附，加热手段通常是采用电加热手段，由于从精馏塔塔顶排出的污氮气温度通常很低，这引起了在加热过程中耗电严重，从而导致工艺流程运营成本过高，不利于大范围推广利用。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种能够降低作为脱附气的污氮气在加热过程所需的电能消耗量的用于分子筛脱附的供气装置，用于克服现有技术中缺陷。
5.本实用新型采用的技术方案为：一种用于分子筛脱附的供气装置，包括污氮输送管道，所述的污氮输送管道上设置有第一截止阀，污氮输送管道进口端和第一截止阀之间的污氮输送管道上连通有第一预热管道，第一预热管道的出口端上连通有第一换热器的冷源通道进口，第一换热器的冷源通道出口与第一截止阀和污氮输送管道出口端之间的污氮输送管道之间依次通过第二预热管道以及加热装置相连通，第一换热器的热源通道进口上连通有第一纯氮输送管道的出口端，第一纯氮输送管道上设置有增压机组，第一换热器的热源通道出口上设置有第二纯氮输送管道，第二纯氮输送管道的出口端上设置有第二换热器。
6.优选的，所述的加热装置包括加热管道，加热管道上设置有氮气加热器，氮气加热器两侧的加热管道上均分别设置有第二截止阀，氮气加热器和污氮输送管道之间的加热管道上设置有第一温度传感器。
7.优选的，所述的第二纯氮输送管道的出口端和第二换热器热源通道进口相连通，第二换热器热源通道出口上连通有第三纯氮输送管道的进口端，第三纯氮输送管道沿着第三纯氮输送管道的进口端至第三纯氮输送管道的出口端的方向上依次设置有单向阀、第二温度传感器和第一压力传感器。
8.优选的，所述的第二纯氮输送管道上设置有第二压力传感器。
9.优选的，所述的污氮输送管道进口端和第一预热管道之间的污氮输送管道上设置有调节阀和气体流量传感器。
10.优选的，所述的增压机组和第一换热器之间的第一纯氮输送管道上设置有第三温度传感器。
11.优选的，所述的加热装置的数量采用两个，两个所述的加热装置之间相互并联。
12.本实用新型有益效果是：首先，本实用新型降低作为脱附气的污氮气在加热过程所需的电能消耗量，并同时解决了高纯氮气输送给用户压力不足需要增压，并且增压后高纯氮气需要降温，本产品构思巧妙将所述的高纯氮气后所带来的内能中的其中一部分传递给污氮气实质上对污氮气进行了预热，有效的提高了进入氮气加热器污氮气的温度，降低了氮气加热器的运行功率从而降低了电量消耗，节约了工艺运营成本。
13.其次，本实用新型第三纯氮输送管道沿着第三纯氮输送管道的进口端至第三纯氮输送管道的出口端的方向上依次设置有单向阀、第二温度传感器和第一压力传感器。安装第二温度传感器和第一压力传感器是方便反馈提供给用户的高纯氮气的温度与压力是否位于预设范围。
14.最后，本实用新型所述的污氮输送管道进口端和第一预热管道之间的污氮输送管道上设置有调节阀和气体流量传感器。安装调节阀方便通过控制调节阀的开度进而控制提供给第一换热器冷源通道污氮的流量，所述的提供给第一换热器冷源通道污氮的流量通过气体流量传感器进行反馈。
15.本实用新型具有结构简单，操作方便，设计巧妙，大大提高了工作效率，具有很好的社会和经济效益，是易于推广使用的产品。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
17.如图1所示，一种用于分子筛脱附的供气装置，包括污氮输送管道1，所述的污氮输送管道1上设置有第一截止阀2，污氮输送管道1进口端和第一截止阀2之间的污氮输送管道1上连通有第一预热管道3，第一预热管道3的出口端上连通有第一换热器4的冷源通道进口，第一换热器4的冷源通道出口与第一截止阀2和污氮输送管道1出口端之间的污氮输送管道1之间依次通过第二预热管道5以及加热装置相连通，第一换热器4的热源通道进口上连通有第一纯氮输送管道6的出口端，第一纯氮输送管道6上设置有增压机组7，第一换热器4的热源通道出口上设置有第二纯氮输送管道8，第二纯氮输送管道8的出口端上设置有第二换热器9。所述的加热装置包括加热管道10、加热管道10上设置的氮气加热器11、氮气加热器11两侧的加热管道10上均分别设置的第二截止阀12以及氮气加热器11和污氮输送管道1之间的加热管道10上设置的第一温度传感器13。第一截止阀2和污氮输送管道1出口端之间的污氮输送管道1与第二预热管道5之间通过加热管道10相连通。加热管道10和污氮输送管道1出口端之间的污氮输送管道1上设置有第三截止阀23，第三截止阀23和加热管道10之间的污氮输送管道1上连通有放空管道22，放空管道22上设置有第四截止阀24。
18.所述的第二纯氮输送管道8的出口端和第二换热器9热源通道进口相连通，第二换热器9热源通道出口上连通有第三纯氮输送管道14的进口端，第三纯氮输送管道14沿着第三纯氮输送管道14的进口端至第三纯氮输送管道14的出口端的方向上依次设置有单向阀15、第二温度传感器16和第一压力传感器17。安装第二温度传感器16和第一压力传感器17是方便反馈提供给用户的高纯氮气的温度与压力是否位于预设范围。
19.所述的第二纯氮输送管道8上设置有第二压力传感器18。安装第二压力传感器18方便反馈从第一换热器4的热源通道出口排放的高纯氮气的压力。
20.所述的污氮输送管道1进口端和第一预热管道3之间的污氮输送管道1上设置有调节阀19和气体流量传感器20。安装调节阀19方便通过控制调节阀19的开度进而控制提供给第一换热器4冷源通道污氮的流量，所述的提供给第一换热器4冷源通道污氮的流量通过气体流量传感器20进行反馈。
21.所述的增压机组7和第一换热器4之间的第一纯氮输送管道6上设置有第三温度传感器21。安装第三温度传感器21方便反馈经过增压机组7对高纯氮气做功后所述的纯氮气的温度。第二预热管道5上设置有第四温度传感器25。安装第四温度传感器25方便对经过第一换热器4的冷源通道的污氮气进行温度反馈。
22.所述的加热装置的数量采用两个，两个所述的加热装置之间相互并联。安装两个所述的加热装置跟进一步的保证了系统能够连续运营，避免了因一套所述的加热装置出现技术故障脱附气就不能正常供给给分子筛系统进行脱附。
23.本产品使用方法如下：如图1所示，首先，将本产品的污氮输送管道1的进口端接通空分系统的污氮气出口端；污氮输送管道1的出口端接通空分系统中分析筛吸附装置的脱附气进口端；将第一纯氮输送管道6的进口端接通空分系统的高纯氮气出口端；将第二换热器9的冷源通道进口送入循环水，即完成了本产品的预准备。
24.本产品在完成预准备后，由于空分系统产生的污氮气是持续排放的，当空分系统中分析筛吸附装置不需要提供脱附气的时候，本产品需要打开第一截止阀2和第四截止阀24，在这个过程中，空分系统产生的污氮气产生依次通过污氮输送管道1和放空管道22放空至大气。与此同时，空分系统产生的高纯氮气进入第一纯氮输送管道6经增压机组7增压后在依次经过第一换热器4的热源通道、第二纯氮输送管道8、第二换热器9的热源通道和第三纯氮输送管道14，经增压机组7增压后的高纯氮气通过第三温度传感器21反馈温度；期间所述的高纯氮气经过第二换热器9的热源通道的时候和第二换热器9的冷源通道内持续输送的循环水进行热交换，完成热交换后，经第二温度传感器16反馈温度和第一压力传感器17反馈压力后输送给用户。
25.当空分系统中分析筛吸附装置需要提供脱附气的时候，此时关闭第一截止阀2和第四截止阀24，打开第三截止阀23，此时，空分系统产生的污氮气依次经过污氮输送管道1、第一预热管道3和第一换热器4的冷源通道，当进入到第一换热器4的冷源通道的时候和第一换热器4的热源通道持续输送的加压升温后的高纯氮气进行热交换，污氮气经过第一换热器4的冷源通道后完成第一次加热并进入第二预热管道5期间经过第四温度传感器25反馈温度，然后在进入处于工作状态下的所述的加热装置中的加热管道10并经过相应的氮气加热器11进行第二次加热，并通过相应的第一温度传感器13反馈温度后，进入第一截止阀2和第三截止阀23之间的污氮输送管道1并通过污氮输送管道1的末端输送给所述的分析筛
吸附装置的脱附气进口端；与此同时，所述的高纯氮气在经过第一换热器4的热源通道和第一换热器4的冷源通道持续输送的污氮气发生热交换，所述的高纯氮气经过第一换热器4的热源通道后完成第一次冷却过程后进入第二纯氮输送管道8，再经过第二压力传感器18反馈压力而后经过第二换热器9的热源通道和第二换热器9的冷源通道内持续输送的循环水进行热交换，完成第二次冷却过程后进入第三纯氮输送管道14，并通过第二温度传感器16反馈温度和第一压力传感器17反馈压力后输送给用户。
26.通过本实施例，降低作为脱附气的污氮气在加热过程所需的电能消耗量，并同时解决了高纯氮气输送给用户压力不足需要增压，并且增压后高纯氮气需要降温，本产品构思巧妙将所述的高纯氮气后所带来的内能中的其中一部分传递给污氮气实质上对污氮气进行了预热，有效的提高了进入氮气加热器11污氮气的温度，降低了氮气加热器11的运行功率从而降低了电量消耗，节约了工艺运营成本。
27.本实用新型是满足于用于分子筛脱附的供气领域工作者需要的一种用于分子筛脱附的供气装置，使得本实用新型具有广泛的市场前景。