專利名稱：氮氣除氧除水的純化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種氮氣除氧除水的純化裝置屬于高純氣體技術(shù)領(lǐng)域。
通常技術(shù)中的氮氣純化裝置(見


圖1)，冷卻器采用夾套水冷方式，結(jié)構(gòu)及制作工藝復雜，并需冷卻水源，加熱再生吸附罐采用硅酸鋁纖維保溫棉，價格高，填充不方便，吸附與再生轉(zhuǎn)換的控制系統(tǒng)使用了8個手動閥門12，操作繁雜。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案見結(jié)構(gòu)圖2，它包括有依次連接的用于除氧的裝有鈀觸媒的氫氧反應(yīng)罐、冷卻器、過濾器、交替用于吸附水及加熱再生用的反應(yīng)罐，轉(zhuǎn)換吸附與再生的控制器及加熱電控器，本實用新型的特征在于采用了螺旋或折返的銅管制成的冷卻器2，采用蛭石保溫材料作保溫層的吸附水及加熱再生罐A、B，并由兩個二位五通手扳閥組成的轉(zhuǎn)換吸附與再生的控制器，其聯(lián)接為氫氧反應(yīng)罐1依次聯(lián)接冷卻器2、過濾器51，過濾器51聯(lián)接二位五通手扳閥91的P端、二位五通手扳閥91的R端聯(lián)一過濾器52后聯(lián)吸附水及加熱再生用的反應(yīng)罐A罐的接口A1，反應(yīng)罐A接口的A2聯(lián)接二位五通手扳閥92的R端、二位五通手扳閥92的S端聯(lián)吸附水及加熱再生用的反應(yīng)罐B罐的接口B2，B罐的接口B1聯(lián)一過濾器53后聯(lián)二位五通手扳閥91的S端，吸附水及加熱再生罐A、B上的加熱棒6聯(lián)接加熱電控器10，二位五通手扳閥92的O1、O2端聯(lián)接后連針閥8的一端，針閥8的另一端接二位五通手扳閥92的P端，吸附水及加熱再生罐A的接口A2及罐B的接口B2、分別與二位五通手扳閥92的R端和S端聯(lián)接后接點處接入壓力表7。另特征還在于交替用于吸附水及加熱再生用的反應(yīng)罐的、轉(zhuǎn)換吸附與再生的控制器可采用常規(guī)的電磁閥組成。
本實用新型的工作原理為純度為97％～99.5％的氮氣N2與經(jīng)流量計H2控制給出的氫氣混合進入裝有鈀觸媒的反應(yīng)罐1，反應(yīng)后的氣體流經(jīng)銅管制成的冷卻器2，降低氣體溫度接近室溫，通過過濾器5除去顆粒較大的霧滴，含有水蒸汽的氮氣通過裝有硅膠或吸水分子篩的吸附罐便可提供高純氮氣。
為能不間斷地提供高純氮氣，需A、B兩罐交替工作，即一罐工作吸附，另一罐脫水再生。本實用新型用兩個二位五通手扳閥或電磁閥，可代替現(xiàn)有技術(shù)中
圖1所示的8個手動閥門12。
設(shè)A罐工作吸附，B罐加熱再生，兩個手板閥91、92扳向A(若用電磁閥則打開開關(guān))，經(jīng)冷卻的氮氣由手扳閥91的P端進入，從91的R端流出進入吸附罐接口A1(過濾器52此時無作用)，經(jīng)吸附水蒸汽后高純氮氣由吸附罐接口A2流出進入閥92的R端，并由閥92的P端流出，提供高純度的氮氣。
若此時B罐加熱再生，加熱罐中心的加熱棒由相應(yīng)的電控器10提供電能，對B罐加熱，由針閥8提供的小流量高純氮氣經(jīng)閥92的O2端進入，從92的S端流出進入B罐接口B2，把被加熱的B罐中的水蒸汽從B1接口趕出，通過過濾器53除去部分霧滴，含有水蒸汽的氮氣載氣從閥91的S端進入，并從91的O2端排出。
再簡述B罐工作吸附，A罐加熱再生的情況。
手扳閥扳向B(或電磁閥開關(guān)處在“關(guān)”狀態(tài))，含水蒸汽的氮氣從手扳閥91的P端進入，從91的S端流出，經(jīng)過濾器53進入B罐B1接口，從B2接口流出進入閥92的S端，并從接口92的P端流出提供高純氮氣。若此時A罐加熱再生，由針閥8提供的氮氣經(jīng)閥92的O1端進入并從92的P端流出進入A罐A2，載有水蒸汽的氣體經(jīng)過濾器52分離部分水后流入閥91的R端，并從91的O1端排出。根據(jù)流量大小，吸附與再生的轉(zhuǎn)換時間約為24-72小時。
本實用新型的技術(shù)方案經(jīng)使用證明，制作工藝簡便、操作簡單，提供了一種可靠性高的氮氣純化裝置，達到了預(yù)期目的。
圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的氮氣純化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、鈀觸媒罐，2、冷卻器，3、吸附劑，4、保溫層，51、52、53、安于不同位置的過濾器，6、加熱棒，7、壓力表，8、針閥，91、92、二位五通于扳閥，A、B、為吸附水及再生反應(yīng)罐，A1、A2、B1、B2、分別屬于A罐和B罐的氣路接口，a為高純N2排出的示意路徑，10、加熱電控器，11、使用夾套水冷方式的冷卻器，12、現(xiàn)有技術(shù)中的手動閥門，b、氣體排空示意路徑，c、返吹氣示意路徑。
A、B罐的保溫層均采用蛭石作為保溫材料，填充方便，保溫效果好，價格低廉。
權(quán)利要求1.一種氮氣除氧除水的純化裝置，包括有依次連接的用于除氧的裝有鈀觸媒的氫氧反應(yīng)罐、冷卻器、過濾器、交替用于吸附水及加熱再生用的反應(yīng)罐，轉(zhuǎn)換吸附與再生的控制器及加熱電控器，其特征是采用了螺旋或折返的銅管制成的冷卻器(2)，采用蛭石保溫材料作保溫層的吸附水及加熱再生罐A、B，并由兩個二位五通手扳閥組成的轉(zhuǎn)換吸附與再生的控制器，其聯(lián)接為氫氧反應(yīng)罐(1)依次聯(lián)接冷卻器(2)、過濾器(51)，過濾器(51)聯(lián)接二位五通手扳閥(91)的P端、二位五通手扳閥(91)的R端聯(lián)一過濾器(52)后聯(lián)吸附水及加熱再生用的反應(yīng)罐A罐的接口A1，反應(yīng)罐A的接口A2聯(lián)接二位五通手扳閥(92)的R端、二位五通手扳閥(92)的S端聯(lián)吸附水及加熱再生用的反應(yīng)罐B罐的接口B2，B罐的接口B1聯(lián)一過濾器(53)后聯(lián)二位五通手扳閥(91)的S端，吸附水及加熱再生罐A、B上的加熱棒(6)聯(lián)接加熱電控器(10)，二位五通手扳閥(92)的O1、O2端聯(lián)接后連針閥(8)的一端，針閥(8)的另一端接二位五通手扳閥(92)的P端，吸附水及加熱再生罐A的接口A2及再生罐B的B2、分別與二位五通手扳閥(92)的R端和S端聯(lián)接后的的接點處各接入一壓力表(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮氣除氧除水的純化裝置，其特征是交替用于吸附水及加熱再生用的反應(yīng)罐的、轉(zhuǎn)換吸附與再生的控制器可采用常規(guī)的電磁閥組成。
專利摘要一種氮氣除氧除水的純化裝置屬于高純氣體技術(shù)領(lǐng)域，包括有依次連接的用于除氧的裝有鈀觸媒的氫氧反應(yīng)罐、冷卻器、過濾器、交替用于吸附水及加熱再生用的反應(yīng)罐，轉(zhuǎn)換吸附與再生的控制器及加熱電控器。其特征在于采用螺旋形或往返型銅管制成冷卻器，吸附與加熱再生反應(yīng)罐采用了價格低廉、填充方便的蛭石保溫材料，轉(zhuǎn)換吸附與再生的控制系統(tǒng)采用兩個二位五通手扳閥或電磁閥，提供了一種制作工藝簡便、操作簡單、可靠性高的氮氣純化裝置。
文檔編號C01B21/04GK2526312SQ0220252
公開日2002年12月18日 申請日期2002年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月25日
發(fā)明者蘇學寬, 范軍京 申請人:北京工業(yè)大學