專利名稱：高純氮空分塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)涉及液體空分領(lǐng)域，尤其涉及一種高純氮空分塔。
技術(shù)背景目前全液體空分大都是空氣循環(huán)，以生產(chǎn)液氧為主，占總液體量的80% -90%，液 氮為副，占總液體量的10% -20%。該類空分裝置根據(jù)設(shè)計(jì)制造時(shí)的純氮?dú)猱a(chǎn)量有所不同， 一般純氮?dú)?99. 999% )占總氮?dú)饬康?0% -30%，而污氮?dú)?氧含量在)則占氮?dú)?量的 70% -80%。當(dāng)市場(chǎng)或用戶變化，純氮?dú)庑枨罅吭黾?，此時(shí)新安裝一套空分裝置不劃算，而如何 優(yōu)質(zhì)高效的提取純氮?dú)鈩t成了一個(gè)亟需解決的問題
實(shí)用新型內(nèi)容
解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型提供一種高純氮空分塔，其目的是解決以往的空分領(lǐng)域，純氮?dú)獾幕?收率低的問題。技術(shù)方案本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的高純氮空分塔，包括空分主塔和板式換熱器，其特征在于在所述空分主塔的頂部 連接有副塔，在所述副塔內(nèi)設(shè)置有多個(gè)帶有小孔的塔板，每?jī)蓚€(gè)塔板之間形成蒸餾腔，在每 個(gè)塔板的一側(cè)均設(shè)置有溢流斗，溢流斗的頂部開口對(duì)應(yīng)蒸餾腔；在所述塔板上還設(shè)置有保 持塔板上的液體厚度的圍堰；所述副塔上的氮?dú)獬隹谕ㄟ^管路連接至板式換熱器的氮?dú)獬?口 ；所述副塔底部的蒸餾腔與空分主塔內(nèi)的蒸餾腔聯(lián)通。所述副塔的高度為13. 5米，直徑為1750毫米至2100毫米。所述副塔上的氮?dú)獬隹诜譃樵O(shè)置在副塔底部的污氮?dú)獬隹诤驮O(shè)置在副塔頂部的 純氮?dú)獬隹?，與污氮?dú)獬隹谶B接的管路的直徑為159毫米，與純氮?dú)獬隹谶B接的管路直徑 為325毫米。所述塔板上的小孔的直徑為1. 0-1. 25毫米。優(yōu)點(diǎn)效果本實(shí)用新型提供一種高純氮空分塔，包括空分主塔和板式換熱器，在所述空分主 塔的頂部連接有副塔，在所述副塔內(nèi)設(shè)置有多個(gè)帶有小孔的塔板，每?jī)蓚€(gè)塔板之間形成蒸 餾腔，在每個(gè)塔板的一側(cè)均設(shè)置有溢流斗，溢流斗的頂部開口對(duì)應(yīng)蒸餾腔；在所述塔板上還 設(shè)置有保持塔板上的液體厚度的圍堰；所述副塔上的氮?dú)獬隹谕ㄟ^管路連接至板式換熱器 的氮?dú)獬隹?；所述副塔底部的蒸餾腔與空分主塔內(nèi)的蒸餾腔聯(lián)通。我們?cè)黾右欢紊纤s段，并把原來的污氮?dú)獬隹诠軓溅?325mm縮小至Φ 159mm 后接到原純氮?dú)夤苈?Φ159)上，而將新上塔的純氮?dú)獬隹诠茉O(shè)計(jì)成Φ325，接到原空分裝 置的污氮出口管(Φ325)上。讓改造后的純氮?dú)庾咴辗盅b置的污氮?dú)饬鞯?Φ 325mm)，而 改造后的污氮?dú)庾咴辗盅b置的純氮?dú)饬鞯?Φ 159mm)。保證兩流道內(nèi)阻力不變。新改造增加精餾段總高13. 5m，塔板數(shù)12塊，直徑Φ 1750mm至2100mm ；改造后的裝置同改造前的裝置效果對(duì)比如下改造前空分裝置液氧90m3-100m7天液氮10-20m3/天污氮?dú)?000-10000Nm7h高純氮?dú)?000-3000Nm7h改造后新空分裝置液氧90-100m7天液氮10-15m3/天污氮?dú)?000-3000Nm7h高純氮?dú)?000-10000Nm7h該實(shí)用新型通過上塔改造及更換部分設(shè)備，利用原有流程及原有裝置，增加純氮 氣(純度在99. 999%以上)產(chǎn)量的技術(shù)，使生產(chǎn)出的純氮?dú)庹?/4，污氮?dú)庹?/4。此技術(shù) 對(duì)原有空分裝置，由于純氮?dú)猱a(chǎn)量不足的情況十分實(shí)用。其利用原有裝置進(jìn)行改造，將污氮?dú)膺M(jìn)行進(jìn)一步精餾，轉(zhuǎn)變成純氮?dú)猓垂?jié)省投 資，又能得到所需產(chǎn)品，既節(jié)省投資，又充分利用原有資源。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)附圖；圖2為本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型背景技術(shù)的氮?dú)夤苈肥疽鈭D；圖4為本實(shí)用新型的氮?dú)夤苈肥疽鈭D；圖5為本實(shí)用新型副塔部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明 如圖2和5所示，高純氮空分塔，包括空分主塔1和板式換熱器2，在所述空分主塔 1的頂部連接有副塔4，在所述副塔4內(nèi)設(shè)置有多個(gè)帶有小孔5的塔板6，每?jī)蓚€(gè)塔板6之間 形成蒸餾腔7，在每個(gè)塔板6的一側(cè)均設(shè)置有溢流斗8，溢流斗8的頂部開口對(duì)應(yīng)蒸餾腔7 ； 在所述塔板6上還設(shè)置有保持塔板6上的液體厚度的圍堰9 ；所述副塔4上的氮?dú)獬隹谕?過管路連接至板式換熱器2的氮?dú)獬隹?；所述副塔4底部的蒸餾腔7與空分主塔1內(nèi)的蒸 餾腔聯(lián)通。所述副塔4的高度為13. 5米，直徑為1750毫米至2100毫米，所述的塔板6的數(shù) 量為12塊，經(jīng)過多次試驗(yàn)證明，這樣做就會(huì)更好的保證純氮?dú)獾幕厥招?。所述副?上的氮?dú)獬隹诜譃樵O(shè)置在副塔4底部的污氮?dú)獬隹诤驮O(shè)置在副塔4 頂部的純氮?dú)獬隹?，與污氮?dú)獬隹谶B接的管路的直徑為159毫米，與純氮?dú)獬隹谶B接的管 路直徑為325毫米，也就是說，如圖3和4所示，本實(shí)用新型中把原來的污氮?dú)獬隹诠軓?Φ 325mm縮小至Φ 159mm后接到原純氮?dú)夤苈?Φ 159)上，而將新副塔的純氮?dú)獬隹诠茉O(shè)計(jì) 成Φ325，接到原空分裝置的污氮出口管(Φ325)上。讓改造后的純氮?dú)庾咴辗盅b置的污 氮?dú)饬鞯?Φ 325mm)，而改造后的污氮?dú)庾咴辗盅b置的純氮?dú)饬鞯?Φ 159mm)。保證兩流 道內(nèi)阻力不變，以保證正常高效的輸出純氮?dú)?。塔?nèi)精餾過程示意圖見附圖5，塔板上有許多小孔5，其直徑在1. 0-1. 25mm之間，從空分主塔1內(nèi)出來的蒸汽，進(jìn)入副塔4內(nèi)最底層的蒸餾腔7，然后在副塔4內(nèi)，蒸汽自下而上穿過塔板6的小孔5，穿過塔板6上的液體層鼓泡而上，圖中A所示的箭頭方向?yàn)檎羝?升方向。低溫液體按照一定的路線從塔板6上流過，過多的經(jīng)溢流斗8逐層往下流動(dòng)，圍堰 9保持塔板上液體有一個(gè)固定的厚度，這是保持精餾正常進(jìn)行的條件；圖5中B所示的箭頭 方向?yàn)橐后w下流的方向。由于受到穿過小孔氣流的托持，塔板下部壓力始終高于上部壓力，且小孔足夠小， 所以液體不會(huì)從小孔中漏下。上升蒸汽經(jīng)過各層塔板上，分散成許多股小氣流，從小孔中進(jìn) 入液體，并變成小氣泡穿過液體，極大地增加與液體的接觸面積，進(jìn)行傳質(zhì)傳熱。每經(jīng)過一 層塔板，上升氣體中的氧含量便少一些，下降液體中的氧含量多一些。即上升氣體中的氧組 分被洗滌而留下來。經(jīng)過足夠多的塔板后，到上塔頂部的氮?dú)夂趿靠尚∮?ppm，達(dá)到用戶 要求。該實(shí)用新型利用原有裝置進(jìn)行改造，將污氮?dú)膺M(jìn)行進(jìn)一步精餾，轉(zhuǎn)變成純氮?dú)?，?節(jié)省投資，又能得到所需產(chǎn)品，既節(jié)省投資，又充分利用原有資源。
權(quán)利要求高純氮空分塔，包括空分主塔(1)和板式換熱器(2)，其特征在于在所述空分主塔(1)的頂部連接有副塔(4)，在所述副塔(4)內(nèi)設(shè)置有多個(gè)帶有小孔(5)的塔板(6)，每?jī)蓚€(gè)塔板(6)之間形成蒸餾腔(7)，在每個(gè)塔板(6)的一側(cè)均設(shè)置有溢流斗(8)，溢流斗(8)的頂部開口對(duì)應(yīng)蒸餾腔(7)；在所述塔板(6)上還設(shè)置有保持塔板(6)上的液體厚度的圍堰(9)；所述副塔(4)上的氮?dú)獬隹谕ㄟ^管路連接至板式換熱器(2)的氮?dú)獬隹?；所述副?4)底部的蒸餾腔(7)與空分主塔(1)內(nèi)的蒸餾腔聯(lián)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純氮空分塔，其特征在于所述副塔(4)的高度為13.5米， 直徑為1750毫米至2100毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高純氮空分塔，其特征在于所述副塔(4)上的氮?dú)獬隹诜?為設(shè)置在副塔(4)底部的污氮?dú)獬隹诤驮O(shè)置在副塔(4)頂部的純氮?dú)獬隹冢c污氮?dú)獬隹?連接的管路的直徑為159毫米，與純氮?dú)獬隹谶B接的管路直徑為325毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純氮空分塔，其特征在于所述塔板(6)上的小孔(5)的 直徑為1. 0-1. 25毫米。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種高純氮空分塔，包括空分主塔和板式換熱器，其特征在于在所述空分主塔的頂部連接有副塔，在所述副塔內(nèi)設(shè)置有多個(gè)帶有小孔的塔板，每?jī)蓚€(gè)塔板之間形成蒸餾腔，在每個(gè)塔板的一側(cè)均設(shè)置有溢流斗，溢流斗的頂部開口對(duì)應(yīng)蒸餾腔；在所述塔板上還設(shè)置有保持塔板上的液體厚度的圍堰；所述副塔上的氮?dú)獬隹谕ㄟ^管路連接至板式換熱器的氮?dú)獬隹?；所述副塔底部的蒸餾腔與空分主塔內(nèi)的蒸餾腔聯(lián)通。該實(shí)用新型利用原有裝置進(jìn)行改造，將污氮?dú)膺M(jìn)行進(jìn)一步精餾，轉(zhuǎn)變成純氮?dú)猓裙?jié)省投資，又能得到所需產(chǎn)品，既節(jié)省投資，又充分利用原有資源。
文檔編號(hào)F25J3/04GK201637227SQ20102001035
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者劉雪峰, 曹灼, 辛佳鵬, 陳代勇 申請(qǐng)人:沈陽洪生氣體有限公司