一种氧气回收利用助燃系统的制作方法

本发明涉及氧气回收，具体涉及一种氧气回收利用助燃系统。

背景技术：

1、多晶硅生产工艺中，氢气作为主要生产原料，现有制氢方式主要是通过水电解方式制氢。水电解制氢中，制造纯氢的量越大，副产物氧气的产量就越大。具体地，在生产1nm3高纯度的氢气的同时，也在生产0.5nm3浓度达99.8％的氧气。

2、99.8％以上的氧气是现代工业中常用的助燃剂、氧化剂及重要的化工原料。现今的多晶硅生产工艺中，均没有对电解制氢的副产物——氧气进行回收，而是直接将氧气当废气直接排空，造成资源大量浪费。

3、授权公告号为cn102296321b的发明专利提供了一种多晶硅生产中电解制氢工艺及其氧气回收系统，其中多晶硅生产中电解制氢工艺中的氧气回收系统包括：氧气缓冲罐、压力调节组件、稳压组件、混氧器、鼓风机和浓度调节组件。氧气缓冲罐用于接收电解制氢过程中生成的浓度高于99％的氧气；压力调节组件连接至氧气缓冲罐以调节氧气缓冲罐内的氧气压力在2.00mpa；稳压组件连接在氧气缓冲罐的下游且用于将从氧气缓冲罐内输出的氧气压力稳压降到0.30mpa；混氧器设在稳压组件的下游且接收氧气；鼓风机向混氧器内通入空气以与氧气混合；浓度调节组件与混氧器连接以调节混氧器内的氧气浓度。

4、由于现有技术中该类氧气回收系统在实施时制氢装置产生的氧气无法存储，会出现存储压力较大的问题。基于此，现有技术仍然有待改进。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出一种氧气回收利用助燃系统，至少能够解决现有的制氢装置产生的氧气存储难度较大的问题。

2、本发明的一种氧气回收利用助燃系统包括：制氢装置、液化装置、液态氧储罐、加压气化装置、混氧机构和减压阀。制氢装置通过电解碱溶液以得到粗氢和氧气。液化装置与制氢装置连接，用于接收电解制氢过程中生成的氧气，并对接收的氧气进行液化。液态氧储罐与液化装置连接，用于存储液态氧。加压气化装置与液态氧储罐连接，用于对液态氧储罐中的液态氧加压，使其气化。混氧机构与液态氧储罐连接，用于接收气态氧气，并使气态氧气与空气混合形成氧气含量在预设范围内的富氧空气。减压阀与混氧机构连接，用于调节富氧空气的压力，以使富氧空气达到预设标准并送入燃烧设备中进行富氧燃烧。

3、在一些实施例中，混氧机构包括：缓冲罐和第一鼓风机，缓冲罐用于接收气态氧气；第一鼓风机与缓冲罐连接，用于向缓冲罐通入空气。

4、在一些实施例中，液化装置包括空气分离设备和与空气分离设备连接的压缩机；空气分离设备用于将接收的氧气液化，压缩机向空气分离设备输送浓度高于99％的氧气。

5、在一些实施例中，加压气化装置包括加压器和气化器，加压器安装于液态氧储罐，用于增加液态氧储罐内的压力；气化器用于将液氧转化成气态氧气。

6、在一些实施例中，氧气回收利用助燃系统还包括产品输出端，产品输出端与减压阀连接，产品输出端通向燃烧设备的燃烧室。

7、在一些实施例中，压缩机可选择地和产品输出端直接通过氧气输送管道连通，氧气输送管道上设置有第二鼓风机，第二鼓风机用于向氧气输送管道中通入空气，使氧气与空气混合形成氧气含量为21％～25％的富氧空气。

8、在一些实施例中，氧气回收利用助燃系统还包括浓度调节组件，浓度调节组件与混氧机构连接以调节混氧机构内的氧气浓度。

9、在一些实施例中，浓度调节组件包括浓度调节阀和浓度检测装置；浓度调节阀设置在第一鼓风机上，浓度检测装置设置在缓冲罐上，浓度检测装置用于检测缓冲罐中氧气的浓度并反馈给浓度调节阀以调节鼓入空气的量。

10、在一些实施例中，浓度调节组件还包括气动切断阀；气动切断阀设在加压气化装置和液态氧储罐之间，当浓度检测装置检测出缓冲罐中氧气含量大于25％，气动切断阀自动切断排入缓冲罐的氧气。

11、在一些实施例中，第二鼓风机与产品输出端之间的管道上设置有切断阀。

12、本发明的有益效果为：本发明通过设置液化装置和液态氧储罐能够实现将制氢装置产生的氧气以液态形式存储，能够提高储存效率，降低存储压力。具体来说，由于液态氧气的密度远高于气态氧气，因此在同一体积的容器中，液态氧气的储存量远大于气态氧气。这使得在有限的空间内可以储存更多的氧气，提高了储存效率。液态氧气可以在较低的压力下储存，而气态氧气需要高压储存以保持其密度。降低储存压力可以减少对高压容器的需求，从而降低成本和安全风险。进一步地，本申请利用液态氧储罐存储氧气还便于运输和使用，液态氧气可以通过专用的槽车进行运输，而气态氧气则需要通过高压管道或高压瓶进行运输。液态氧气的运输更加方便，也更容易满足不同地点的使用需求。由于液态氧气的储存和输送特性，系统可以更快地响应使用需求，尤其是在需要大量氧气供应的情况下，能够迅速提供足够的氧气。

技术特征：

1.一种氧气回收利用助燃系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的氧气回收利用助燃系统，其特征在于，所述混氧机构包括：缓冲罐(7)和第一鼓风机(10)，所述缓冲罐(7)用于接收所述气态氧气；所述第一鼓风机(10)与所述缓冲罐(7)连接，用于向缓冲罐(7)通入空气。

3.根据权利要求1所述的氧气回收利用助燃系统，其特征在于，所述液化装置包括空气分离设备(3)和与空气分离设备连接的压缩机(2)；所述空气分离设备(3)用于将接收的氧气液化，所述压缩机(2)向所述空气分离设备(3)输送氧气。

4.根据权利要求1所述的氧气回收利用助燃系统，其特征在于，所述加压气化装置包括加压器(5)和气化器(6)，加压器(5)安装于所述液态氧储罐(4)，用于增加液态氧储罐(4)内的压力；所述气化器(6)用于将液氧转化成气态氧气。

5.根据权利要求1所述的氧气回收利用助燃系统，其特征在于，所述氧气回收利用助燃系统还包括产品输出端(9)，产品输出端(9)与减压阀(8)连接，产品输出端(9)通向燃烧设备的燃烧室。

6.根据权利要求5所述的氧气回收利用助燃系统，其特征在于，所述压缩机(2)可选择地和所述产品输出端(9)直接通过氧气输送管道连通，所述氧气输送管道上设置有第二鼓风机，所述第二鼓风机用于向氧气输送管道中通入空气，使氧气与空气混合形成氧气含量为21％～25％的富氧空气。

7.根据权利要求2所述的氧气回收利用助燃系统，其特征在于，还包括浓度调节组件，所述浓度调节组件与所述混氧机构连接以调节混氧机构内的氧气浓度。

8.根据权利要求7所述的氧气回收利用助燃系统，其特征在于，所述浓度调节组件包括浓度调节阀和浓度检测装置；所述浓度调节阀设置在所述第一鼓风机(10)上，所述浓度检测装置设置在所述缓冲罐(7)上，所述浓度检测装置用于检测缓冲罐(7)中氧气的浓度并反馈给所述浓度调节阀以调节鼓入空气的量。

9.根据权利要求8所述的氧气回收利用助燃系统，其特征在于，所述浓度调节组件还包括气动切断阀；气动切断阀设在所述加压气化装置和所述液态氧储罐(4)之间，当所述浓度检测装置检测出缓冲罐(7)中氧气含量大于25％，所述气动切断阀自动切断排入缓冲罐(7)的氧气。

10.根据权利要求6所述的氧气回收利用助燃系统，其特征在于，所述第二鼓风机与所述产品输出端(9)之间的管道上设置有切断阀。

技术总结本发明涉及氧气回收技术领域，具体涉及一种氧气回收利用助燃系统。一种氧气回收利用助燃系统包括：制氢装置、液化装置、液态氧储罐、加压气化装置、混氧机构和减压阀。制氢装置通过电解碱溶液以得到粗氢和氧气。液化装置用于接收电解制氢过程中生成的氧气，并对接收的氧气进行液化。液态氧储罐用于存储液态氧。加压气化装置用于对液态氧储罐中的液态氧加压，使其气化。混氧机构用于接收气态氧气，并使气态氧气与空气混合形成富氧空气。减压阀用于调节富氧空气的压力，以使富氧空气达到预设标准并送入燃烧设备中进行富氧燃烧。本发明通过设置液化装置和液态氧储罐能够实现将制氢装置产生的氢气以液态形式存储，能够提高储存效率，降低存储压力。技术研发人员：李青,李赫然,曾佳军,宋述远,黄志军,卜林受保护的技术使用者：湖南兴怀新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12