一种同时制取高纯氮和高纯氧装置的制作方法

本技术属于高纯氮和高纯氧制取设备，具体涉及一种同时制取高纯氮和高纯氧装置。

背景技术：

1、随着现代社会的经济发展，对高纯氮和高纯氧的用量需求越来越大；需要针对不同的应用场合，定制符合其需求的高纯氮和高纯氧设备。精馏作为一种传统的分离提纯手段已有上百年的历史，它被广泛应用于各个行业领域。

2、一些工业应用上需要同时获得高纯氮和高纯氧现有技术中，现有技术中，常用的制取高纯氮和高纯氧的装置，制取高纯氧需要两个氧塔，一个用于去除总烃(主要为甲烷)，另一个用于去除氩。而作为氧塔冷凝蒸发器热源的高压氮气，经过氧塔后变为低压氮气。此时需要通过循环氮压机增压后，才能完成整个氮气系统的循环。申请人在生产过程中发现该设备具有如下不足：设备较多，结构较复杂，效率低，成本和持续运行能耗均较高。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的全部或部分不足，本实用新型的目的在于：提供一种同时制取高纯氮和高纯氧装置，通过在精馏制氮装置中的精馏塔的中部附件通过管道连通高纯氧塔来实现在制取高纯氮的同时制取高纯氧，减少了设备的数量，结构简单，提高了制取高纯氮和高纯氧的效率，减少了成本和运行能耗。

2、为实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：一种同时制取高纯氮和高纯氧装置，至少包括冷箱本体；所述冷箱本体内设有依次连通的膨胀机、换热器，精馏塔，高纯氧塔和过冷器；所述冷箱本体还设有第一流体管道和第二流体管道，所述第一流体管道与第二流体管道均和所述换热器连接；所述第二流体管道还设有第二流体支管道，所述第二流体支管道与所述膨胀机连通；所述第一流体管道和所述第二流体管道形成一个循环结构；所述精馏塔的中部设有和所述高纯氧塔上部连通的第三流体管道，所述高纯氧塔的顶部设有氧气出口，所述氧流体出口的管道和所述精馏塔顶部的混合气体出口管道汇合，所述汇合后的管道依次连通所述过冷器和换热器；所述高纯氧塔的底部还设有液氧出口。

3、在本方案中，通过在原有的低温精馏设备的基础上在精馏塔的中部附件添加至少一个高纯氧塔，在制取高纯氮的同时制取高纯氧，相对于分别制取高纯氮和高纯氧来说提高了效率，降低了设备的数量，降低了能耗；通过设置第二流体支管道对精馏塔提供原料提高了制取高纯氮和高纯氧的产量；高纯氧塔顶部的氧气出口的氧气和精馏塔顶部的剩余混合气体通过流体管道混合后作为整个装置的回流气，提高了制取效率，同时高纯氮和高纯氧的纯度更高。

4、所述精馏塔包括主精馏塔和辅精馏塔，所述主精馏塔的顶部设有和所述辅精馏塔底部连通的第四流体管道。

5、所述第一流体管道与所述主精馏塔的底部连通，所述第二流体管道与所述辅精馏塔的底部连通。

6、所述高纯氧塔和所述主精馏塔的中部通过第五流体管道连通。

7、所述高纯氧塔和所述辅精馏塔的中部通过第五支流体管道连通。

8、所述主精馏塔和辅精馏塔都与所述高纯氧塔通过第五流体管道和第五支流体管道连通。

9、所述高纯氧塔底部的出口管道与过冷器连通并穿过所述过冷器。

10、所述出口管道上还连通有增压装置。

11、所述膨胀机中包括第一膨胀机和第二膨胀机，所述第一膨胀机和所述第二膨胀机并联连通。

12、所述第一膨胀机和所述第二膨胀机的连通通道内分别设有截止阀。

13、与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：通过在原有的低温精馏设备的基础上在精馏塔的中部添加至少一个高纯氧塔，在制取高纯氮的同时制取高纯氧，相对于分别制取高纯氮和高纯氧来说提高了效率，降低了设备的数量，降低了能耗；通过设置第二流体支管道对精馏塔提供原料提高了制取高纯氮和高纯氧的量；高纯氧塔顶部的流体出口的氧气和精馏塔顶部的剩余气体通过流体管道混合后作为整个装置的回流气，提高了制取效率，同时高纯氮和高纯氧的纯度更高。

技术特征：

1.一种同时制取高纯氮和高纯氧装置，其特征在于：至少包括冷箱本体(303)；

2.根据权利要求1所述的同时制取高纯氮和高纯氧装置，其特征在于：所述精馏塔(306)包括主精馏塔(3061)和辅精馏塔(3062)，所述主精馏塔(3061)的顶部设有和所述辅精馏塔(3062)底部连通的第四流体管道(401)。

3.根据权利要求2所述的同时制取高纯氮和高纯氧装置，其特征在于：所述第一流体管道(3031)与所述主精馏塔(3061)的底部连通，所述第二流体管道(3032)与所述辅精馏塔(3062)的底部连通。

4.根据权利要求2所述的同时制取高纯氮和高纯氧装置，其特征在于：所述高纯氧塔(4)和所述主精馏塔(3061)的中部通过第五流体管道(3063)连通。

5.根据权利要求2或3所述的同时制取高纯氮和高纯氧装置，其特征在于：所述高纯氧塔(4)和所述辅精馏塔(3062)的中部通过第五支流体管道连通。

6.根据权利要求2所述的同时制取高纯氮和高纯氧装置，其特征在于：所述主精馏塔(3061)和辅精馏塔(3062)分别与所述高纯氧塔(4)通过第五流体管道(3063)和第五支流体管道连通。

7.根据权利要求1所述的同时制取高纯氮和高纯氧装置，其特征在于：所述高纯氧塔(4)底部的液氧出口通过管道与所述过冷器(305)连通并穿过所述过冷器(305)。

8.根据权利要求7所述的同时制取高纯氮和高纯氧装置，其特征在于：所述出口管道上还连通有增压装置。

9.根据权利要求1所述的同时制取高纯氮和高纯氧装置，其特征在于：所述膨胀机中包括第一膨胀机(301)和第二膨胀机(302)，所述第一膨胀机(301)和所述第二膨胀机(302)并联连通。

10.根据权利要求9所述的同时制取高纯氮和高纯氧装置，其特征在于：所述第一膨胀机(301)和所述第二膨胀机(302)的连通通道内分别设有截止阀。

技术总结本技术公开了一种同时制取高纯氮和高纯氧装置，至少包括冷箱本体，所述冷箱本体内设有依次连通的膨胀机、换热器，精馏塔，高纯氧塔和过冷器；所述冷箱本体还设有第一流体管道和第二流体管道，所述第一流体管道与第二流体管道均和所述热换器连接；所述第二流体管道还设有第二流体支管道，所述第二流体支管道与所述膨胀机连通；所述第一流体管道和所述第二流体管道形成一个循环结构。本技术通过在精馏制氮装置中的精馏塔中部附件连通高纯氧塔来实现在制取高纯氮的同时制取高纯氧，减少了设备的数量，结构简单，提高了制取高纯氮和高纯氧的效率，减少了成本和运行能耗。技术研发人员：蒋彬受保护的技术使用者：苏州制氧机股份有限公司技术研发日：20231120技术公布日：2024/7/9