一种同时制取超纯氮气和高纯氮气的装置的制作方法

技术特征：
1.一种同时制取超纯氮气和高纯氮气的装置，其特征在于，包括主换热器（1）、过冷器（2）、一级精馏塔（3）、二级精馏塔（5）、三级精馏塔（6）和透平膨胀机（9）；各设备之间通过管道相连通，连接关系为：主换热器（1）的原料空气出口通过管道与一级精馏塔（3）底部连接；主换热器（1）的膨胀空气出口通过管道依次连接透平膨胀机（9）、二级精馏塔；所述一级精馏塔（3）的底部设置液态空气出口、中部和顶部分别设置液态氮气出口，一级精馏塔（3）的底部的液态空气出口、中部的液态氮气出口和顶部的液态氮气出口分别通过管道经过冷器（2）后分别连接至二级精馏塔（5）中部、中上部和顶部；所述一级精馏塔（3）的中上部还设置液态氮气出口，一级精馏塔（3）的中上部的液态氮气出口通过管道经过冷器（2）后连接至三级精馏塔（6），所述三级精馏塔（6）的上部设置超纯氮气出口，三级精馏塔（6）的超纯氮气出口通过管道连接至主换热器（1），超纯氮气经主换热器（1）加热后排出收集；所述二级精馏塔（5）的顶部设置高纯氮气出口，高纯氮气出口通过管道依次和过冷器（2）、主换热器（1）连接，高纯氮气经主换热器加热后排出收集。2.根据权利要求1所述的一种同时制取超纯氮气和高纯氮气的装置，其特征在于，所述一级精馏塔（3）和二级精馏塔（5）之间设置一次冷凝蒸发器（4），所述一次冷凝蒸发器（4）用于为一级精馏塔（3）提供塔顶回流液、为二级精馏塔（5）提供底部上升蒸汽以及分离一级精馏塔（3）顶部蒸汽中的不凝气体。3.根据权利要求1所述的一种同时制取超纯氮气和高纯氮气的装置，其特征在于，所述三级精馏塔（6）底部设置二次冷凝蒸发器（8）；所述主换热器（1）的原料空气出口与一级精馏塔（3）之间的管道设置支管，所述支管经二次冷凝蒸发器（8）后连接至一级精馏塔（3）的底部。4.根据权利要求1所述的一种同时制取超纯氮气和高纯氮气的装置，其特征在于，所述三级精馏塔（6）的顶部设置分凝器（7），用于为三级精馏塔（6）提供回流液以及分离三级精馏塔（6）顶部蒸汽中的不凝气体。5.根据权利要求1所述的一种同时制取超纯氮气和高纯氮气的装置，其特征在于，所述二级精馏塔（5）底部设置富氧液空出口，富氧液空出口通过管道连接至三级精馏塔（6）的顶部的分凝器（7），分凝器（7）的富氧液空蒸汽出口通过管道连接至二级精馏塔（5）的底部。6.根据权利要求1所述的一种同时制取超纯氮气和高纯氮气的装置，其特征在于，所述一级精馏塔（3）和二级精馏塔（5）均包括三个精馏段。7.根据权利要求1所述的一种同时制取超纯氮气和高纯氮气的装置，其特征在于，所述二级精馏塔（5）中上部设置富氮废气出口，富氮废气出口通过管道依次和过冷器（2）、主换热器（1）连接，富氮废气经主换热器加热后排出收集；所述二级精馏塔（5）底部设置富氧废气出口，富氧废气出口通过管道和主换热器（1）连接，富氧废气经主换热器加热后排出收集。

技术总结
本实用新型提供一种同时制取超纯氮气和高纯氮气的装置，该装置包括主换热器、过冷器、一级精馏塔、二级精馏塔、三级精馏塔和透平膨胀机，出主换热器的原料空气与一级精馏塔底部连接，出主换热器的膨胀空气通过膨胀机膨胀制冷后与二级精馏塔连接；出一级精馏塔的液态空气、液态氮气经过冷后进入二级精馏塔精馏分离，另取一级精馏塔中上部的液态氮气经过冷后进入三级精馏塔精馏分离；在二级精馏塔顶部可制取高纯氮气，三级精馏塔顶部可制取超纯氮气。本实用新型制取的高纯氮气与超纯氮气产量在保证各自纯度的前提下可以在一定范围内互换，可以根据市场需求调节高纯氮气与超纯氮气产量，可以更好的适应市场环境。可以更好的适应市场环境。可以更好的适应市场环境。


技术研发人员：张世田 孙兴力 周明亮
受保护的技术使用者：河南开元空分集团有限公司
技术研发日：2022.03.30
技术公布日：2022/8/16