余热利用零再生气放空氮气纯化装置
技术领域
本发明涉及氮气纯化技术领域，尤其涉及余热利用零再生气放空氮气纯化装置。
背景技术
氮气纯化是指利用化学的方法除去氮气中的杂质，现在工业上氮气除杂主要除去的是氮气中的氧气，以提高氮气的纯度，KCFD制氮机制出的普通氮气经过氮气储罐稳压后进入KCDC氮气纯化装置，氮气纯化工艺通常采用加氢脱氧法，其工作原理为普氮气进入装有催化剂脱氧吸附剂的除氧器内进行氮气纯化，但是催化剂放入的容量不可控制，放入过多或者过少均会影响氮气纯化的效果，且现有的氮气纯化装置氮气纯化效率低，效果差，启动速度慢，能耗高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的余热利用零再生气放空氮气纯化装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
余热利用零再生气放空氮气纯化装置，包括底板，还包括：
除氧釜，连接在底板的顶部外壁；
冷却器，通过第一支撑架连接在底板上，且通过连接管与除氧釜相连通；
冷干机，连接在第一支撑架的底部，且与冷却器相连通；
第一干燥器和第二干燥器，均通过第二支撑架连接在底板上，且均与冷干机相连通；
过滤器，连接在底板的顶部外壁，且与第一干燥器和第二干燥器相连通；
所述除氧釜的内壁还连接有第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和第二固定板上均设有相对应的第二通孔；
所述第一固定板和第二固定板之间转动连接有转盘，所述转盘上设有与第二通孔相对应的第一通孔。
优选的，所述转盘、第一固定板和第二固定板上分别设有与第一通孔和第二通孔相对应的第一圆台槽和第二圆台槽。
优选的，所述除氧釜的内壁从上至下还依次连接有两个弧形滤网，所述弧形滤网的外壁连接有挡板，所述除氧釜的底部还连接有网板。
优选的，所述除氧釜的外壁还分别设有氢气进口和氮气进口，所述氢气进口和氮气进口上均设有控制阀，所述除氧釜的顶部还设有进料管，所述进料管上设有密封盖。
优选的，所述氮气进口位于第二固定板的底部，所述氢气进口位于网板的底部。
优选的，除氧釜的顶部连接有固定架，所述固定架的顶部连接有步进电机，所述步进电机的输出端连接有减速机，所述减速机连接在固定架上，所述减速机的输出端连接有转动轴，所述转动轴远离减速机的一端穿过第一固定板并与转盘相连。
优选的，所述过滤器的外壁连接有出气管，所述出气管上设有控制阀。
与现有技术相比，本发明提供了余热利用零再生气放空氮气纯化装置，具备以下有益效果：
1、该余热利用零再生气放空氮气纯化装置，首先通过氢气进口和氮气进口将普通氮气和氢气注入除氧釜内，然后将钯触媒催化剂通过进料管装入除氧釜内，同时启动步进电机，使其通过减速机带动转动轴转动，从而使转盘转动，当第一通孔转动至与第二通孔相配合时，则会使钯触媒催化剂分别落至两个弧形滤网上，溅落的催化剂则会落至网板上，然后普氮中的氧与氢混合后在钯触媒的作用下自然反应而生成的大量的水被排除，钯触媒处于除氧釜内的不同位置，可使混合效果更好，从而使氮气中残氧量可小于3ppm。从节约能耗的角度考滤，选用的钯触媒脱氧吸附剂无需电加热即可除氧，为了确保氧被完全脱除，实际的H2与O2的比率应略高于理论值，但含氢量控制在小于1-2%之间，脱氧后的氮气经过一个水冷却器和一个冷干机后进入第一干燥器和第二干燥器内，第一干燥器和第二干燥器内装有13X分子筛，氮气中的微量水份和CO2被深度吸附，使露点达到－60℃以上，然后经过过滤器进行净化后，从出气管排出，且产品气纯度可通过数显示微量氧分析仪在线连续进行监测，用户可随时了解产品气的指标，本工艺采用余热利用再生零气耗、双塔PLC自动控制转换使用，全部通过PLC可编程逻辑控制系统自动控制再生，无需操作人员，再生耗气量只为零。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明氮气纯化的效果更好，工作效率高，启动速度较快，降低能耗，气体指标稳定，杂质含量低，应用范围广，且对原料气无特殊要求。
附图说明
图1为本发明提出的余热利用零再生气放空氮气纯化装置的结构示意图；
图2为本发明提出的余热利用零再生气放空氮气纯化装置除氧釜的结构示意图；
图3为本发明提出的余热利用零再生气放空氮气纯化装置转盘的俯视图；
图4为本发明提出的余热利用零再生气放空氮气纯化装置弧形滤网的俯视图；
图5为本发明提出的余热利用零再生气放空氮气纯化装置图2中A部分的结构示意图。
图中：1、底板；101、第一支撑架；102、第二支撑架；2、除氧釜；201、氢气进口；202、氮气进口；203、进料管；204、网板；205、弧形滤网；206、挡板；3、冷却器；301、连接管；4、冷干机；5、第一干燥器；6、第二干燥器；7、过滤器；701、出气管；8、电机；801、减速机；802、转动轴；803、转盘；804、第一通孔；805、第一圆台槽；9、第一固定板；901、第二固定板；902、第二通孔；903、第二圆台槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例：
参照图1-5，余热利用零再生气放空氮气纯化装置，包括底板1，还包括：
除氧釜2，连接在底板1的顶部外壁；
冷却器3，通过第一支撑架101连接在底板1上，且通过连接管301与除氧釜2相连通；
冷干机4，连接在第一支撑架101的底部，且与冷却器3相连通；
第一干燥器5和第二干燥器6，均通过第二支撑架102连接在底板1上，且均与冷干机4相连通；
过滤器7，连接在底板1的顶部外壁，且与第一干燥器5和第二干燥器6相连通；
除氧釜2的内壁还连接有第一固定板9和第二固定板901，第一固定板9和第二固定板901上均设有相对应的第二通孔902；
第一固定板9和第二固定板901之间转动连接有转盘803，转盘803上设有与第二通孔902相对应的第一通孔804。
转盘803、第一固定板9和第二固定板901上分别设有与第一通孔804和第二通孔902相对应的第一圆台槽805和第二圆台槽903；可使钯触媒方便进入第一通孔804和第二通孔902内。
除氧釜2的内壁从上至下还依次连接有两个弧形滤网205，弧形滤网205的外壁连接有挡板206，除氧釜2的底部还连接有网板204，使钯触媒能够处于不同的高度，从而使混合反应效果更好。
除氧釜2的外壁还分别设有氢气进口201和氮气进口202，氢气进口201和氮气进口202上均设有控制阀，除氧釜2的顶部还设有进料管203，进料管203上设有密封盖。
氮气进口202位于第二固定板901的底部，氢气进口201位于网板204的底部，使氢气进入上升时穿过经过网板204和弧形滤网205，提升了混合反应的效果。
除氧釜2的顶部连接有固定架，固定架的顶部连接有步进电机8，步进电机8的输出端连接有减速机801，减速机801连接在固定架上，减速机801的输出端连接有转动轴802，转动轴802远离减速机801的一端穿过第一固定板9并与转盘803相连，通过步进电机8和减速机801可调节步进电机8的转速，从而控制钯触媒落下的频率，从而调整落下的量。
过滤器7的外壁连接有出气管701，出气管701上设有控制阀。
本发明中，首先通过氢气进口201和氮气进口202将普通氮气和氢气注入除氧釜2内，然后将钯触媒催化剂通过进料管203装入除氧釜2内，同时启动步进电机8，使其通过减速机801带动转动轴802转动，从而使转盘803转动，当第一通孔804转动至与第二通孔902相配合时，则会使钯触媒催化剂分别落至两个弧形滤网205上，溅落的催化剂则会落至网板204上，然后普氮中的氧与氢混合后在钯触媒的作用下而生成的大量的水被排除，钯触媒处于除氧釜2内的不同位置，可使混合效果更好，从而使氮气中残氧量可小于3ppm。从节约能耗的角度考滤，选用的钯触媒脱氧吸附剂无需电加热即可除氧，为了确保氧被完全脱除，实际的H2与O2的比率应略高于理论值，但含氢量控制在小于1-2%之间，脱氧后的氮气经过一个水冷却器3和一个冷干机4后进入第一干燥器5和第二干燥器6内，第一干燥器5和第二干燥器6内装有13X分子筛，氮气中的微量水份和CO2被深度吸附，使露点达到－60℃以上，然后经过过滤器7进行净化后，从出气管701排出，且产品气纯度可通过数显示微量氧分析仪在线连续进行监测，用户可随时了解产品气的指标，本工艺采用余热利用再生零气耗、双塔PLC自动控制转换使用，全部通过PLC可编程逻辑控制系统自动控制再生，无需操作人员，再生耗气量只为零。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
