一种用于制备液氮用的蒸馏炉的制作方法

本技术涉及液氮制备，具体为一种用于制备液氮用的蒸馏炉。

背景技术：

1、液氮是一种无色无臭无毒、温度极低的物质，常常作为冷却剂广泛应用于医疗、生物、材料、食品、电子和军事等诸多领域。随着深低温技术应用的不断拓展，社会对液氮的需求量不断提升，液氮制备系统由此应运而生，液氮制备系统通常利用空气或者氮气通过各种低温技术对氮气进行降温从而获得液氮。从常温氮气(25℃左右)到低温液氮(-196℃)之间存在200℃以上的巨大温差，液氮制备设备的效率并不高，充分利用每一份能量就显得尤为重要。

2、液氮制备系统一般是先对空气进行高压压缩和降温形成液态空气，而后对其逐步减压升温，将氮蒸汽和液氧等气液分离，最后再将氮蒸汽冷凝液化成液氮，现有技术设备的气液分离装置和氮气、氧气液化系统大多是相互独立的，其中对液态空气的升温与氮蒸汽的冷凝液化不能够相互融合而浪费大量能量，因此我们提供一种用于制备液氮用的蒸馏炉来解决以上问题。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于制备液氮用的蒸馏炉，具备在进行液氮制备的过程中，能够节省大量能量以及能够同时生产出液氧，制备出的液氮纯度较高等优点，解决了液氮制备过程中大量能量不能够充分利用而导致浪费的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现上述在进行液氮制备的过程中，能够节省大量能量以及能够同时生产出液氧，制备出的液氮纯度较高等目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于制备液氮用的蒸馏炉，包括炉体，所述炉体内部一侧设置有主料仓，所述主料仓底部一侧连接进料口，所述主料仓顶部连接杂质排气管，所述主料仓底部另一侧通过第一管道连接气液分离器一，所述气液分离器一底部通过第三管道连接气液分离器二，所述气液分离器二一侧顶部通过第四管道连接氧气管道的一端，所述氧气管道的另一端连接氧气排气管，所述气液分离器二的底部连接废渣排出管，所述气液分离器一的顶部通过第二管道连接氮气管道的一端，所述氮气管道的另一端连接氮气排气管，所述炉体外侧设置真空层，所述真空层内壁设置多层热辐射隔绝材料。

5、优选的，所述进料口外部连接液化空气系统，所述氮气排气管外部连接氮气冷凝系统，所述杂质排气管外部连接杂质气体收集室，且杂质气体收集室内部有可开关的阀门，所述氧气排气管外部连接氧气冷凝系统，所述废渣排出管外部连接废渣池，且废渣排出管内部设置可开关的阀门。

6、优选的，所述气液分离器一和所述气液分离器二内部均设置可加热功能。

7、优选的，所述多层热辐射隔绝材料包裹到所述主料仓、气液分离器一、气液分离器二、氮气管道、氧气管道的外表面。

8、优选的，所述氮气管道的一侧外表面与所述主料仓的一侧外表面紧密接触，且该接触面的热传导系数较大，所述氧气管道的一侧外表面与所述主料仓的一侧外表面紧密接触，且该接触面的热传导系数较大。

9、（三）有益效果

10、与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于制备液氮用的蒸馏炉，具备以下有益效果：1、该用于制备液氮用的蒸馏炉，在进行液氮制备时，通过氮气管道和氧气管道与主料仓的分别接触，可以达到热交换的目的，且该热交换会使主料仓温度上升，促进液态空气的杂质气化，使氮气管道和氧气管道温度上升，促进氮气和氧气的液化，双重管道的热交换能够节省大量的能量，避免制备液氮时过多的能量浪费；2、该用于制备液氮用的蒸馏炉，通过气液分离器一和气液分离器二的组合使用，可以使液态空气逐步分离氮气、氧气和杂质，这样制备的氮气纯度很高，杂质含量极低，同时能够通过氧气冷凝系统得到液氧；3、该用于制备液氮用的蒸馏炉，通过杂质气体收集室的阀门可以控制杂质气体的排出与否，这样能够方便的控制主料仓内的压强，且液态空气会从主料仓底部的管道进入下一级而阻挡杂质气体进入下一级。

技术特征：

1.一种用于制备液氮用的蒸馏炉，包括炉体（1），其特征在于：所述炉体（1）内部一侧设置有主料仓（3），所述主料仓（3）底部一侧连接进料口（2），所述主料仓（3）顶部连接杂质排气管（10），所述主料仓（3）底部另一侧通过第一管道（20）连接气液分离器一（4），所述气液分离器一（4）底部通过第三管道（21）连接气液分离器二（5），所述气液分离器二（5）一侧顶部通过第四管道（22）连接氧气管道（7）的一端，所述氧气管道（7）的另一端连接氧气排气管（11），所述气液分离器二（5）的底部连接废渣排出管（12），所述气液分离器一（4）的顶部通过第二管道（8）连接氮气管道（6）的一端，所述氮气管道（6）的另一端连接氮气排气管（9），所述炉体（1）外侧设置真空层（19），所述真空层（19）内壁设置多层热辐射隔绝材料（13）。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备液氮用的蒸馏炉，其特征在于：所述进料口（2）外部连接液化空气系统（16），所述氮气排气管（9）外部连接氮气冷凝系统（14），所述杂质排气管（10）外部连接杂质气体收集室（15），且杂质气体收集室（15）内部有可开关的阀门，所述氧气排气管（11）外部连接氧气冷凝系统（17），所述废渣排出管（12）外部连接废渣池（18），且废渣排出管（12）内部设置可开关的阀门。

3.根据权利要求1所述的一种用于制备液氮用的蒸馏炉，其特征在于：所述气液分离器一（4）和所述气液分离器二（5）内部均设置可加热功能。

4.根据权利要求1所述的一种用于制备液氮用的蒸馏炉，其特征在于：所述多层热辐射隔绝材料（13）包裹到所述主料仓（3）、气液分离器一（4）、气液分离器二（5）、氮气管道（6）、氧气管道（7）的外表面。

5.根据权利要求1所述的一种用于制备液氮用的蒸馏炉，其特征在于：所述氮气管道（6）的一侧外表面与所述主料仓（3）的一侧外表面紧密接触，且该接触面存在热传导系数，所述氧气管道（7）的一侧外表面与所述主料仓（3）的一侧外表面紧密接触。

技术总结本技术涉及液氮制备技术领域，且公开了一种用于制备液氮用的蒸馏炉，包括炉体，所述炉体内部一侧设置有主料仓，所述主料仓底部一侧连接进料口，所述主料仓底部另一侧通过第一管道连接气液分离器一，所述气液分离器一底部通过第三管道连接气液分离器二，所述气液分离器二一侧顶部通过第四管道连接氧气管道的一端，所述氧气管道的另一端连接氧气排气管，所述气液分离器一的顶部通过第二管道连接氮气管道的一端，所述氮气管道的另一端连接氮气排气管。该用于制备液氮用的蒸馏炉，在进行液氮制备时，通过氮气管道和氧气管道与主料仓的分别接触，可以达到热交换的目的，双重管道的热交换能够节省大量的能量，避免制备液氮时过多的能量浪费。技术研发人员：曹振宇,宋晓艳受保护的技术使用者：义乌市会航科技有限公司技术研发日：20230711技术公布日：2024/7/9