一种高纯度液态氮气提纯装置的制作方法

1.本实用新型涉及气体提纯设备技术领域，具体为一种高纯度液态氮气提纯装置。

背景技术：

2.氮气通常被称为惰性气体，用于某些惰性气氛中以进行金属处理，并用于灯泡中以防止产生电弧，但它不是化学惰性的。它是动植物生命中必不可少的元素，并且是许多有用化合物的组成部分。氮与许多金属结合形成硬氮化物，可用作耐磨金属。钢中的少量氮会抑制高温下的晶粒生长，并且还会提高某些钢的强度。它也可用于在钢上产生坚硬的表面。氮气可用于制造氨，硝酸，硝酸盐，等；在制造中；填充高温温度计，白炽灯泡；形成惰性材料以保存材料，用于干燥箱或手套袋中。食品冷冻过程中的液氮；在实验室中作为冷却剂。
3.但是，目前的氮气提纯大多通过分子筛进行，这样导致设备昂贵，提纯效率较低，使用不方便。

技术实现要素：

4.本实用新型所解决的技术问题在于提供一种高纯度液态氮气提纯装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种高纯度液态氮气提纯装置，包括：设备支撑底座，所述设备支撑底座上侧设有液氮存储罐，所述液氮存储罐一侧的设备支撑底座上侧设有若干低温精馏设备，若干低温精馏设备之间串联设置，液氮存储罐的出液口通过输送管道连接于低温精馏设备上端的进液口上，低温精馏设备通过固定螺栓安装在精馏设备支撑架上，所述精馏设备支撑架下端通过固定螺栓安装在设备支撑底座上，所述低温精馏设备包括低温精馏罐，所述低温精馏罐内设有温度控制装置，所述低温精馏罐一侧上端设有进液口、另一侧下端设有出液口，所述低温精馏罐上端设有杂气排出口，所述杂气排出口上设有杂气排空管，所述低温精馏罐一侧设有罐体安装座，所述罐体安装座一端焊接固定在低温精馏罐上、另一端通过固定螺栓安装在精馏设备支撑架上。
6.所述液氮存储罐与低温精馏设备之间的管道上设有电磁控制阀，所述液氮存储罐与低温精馏设备上设有温度传感器和气压表。
7.所述液氮存储罐下端固定在罐体固定座上，所述罐体固定座上端焊接固定在液氮存储罐上，所述罐体固定座下端通过固定螺栓安装在固定块上，所述固定块固定安装在设备支撑底座上。
8.所述温度控制装置包括温控循环管，所述温控循环管安装在密封固定板上，所述密封固定板密封安装在低温精馏罐上，所述温控循环管一端连接于温控液输入管、另一端连接于温控液输出管。
9.所述温控循环管包括若干u型管，u型管安装在u型管安装板上，所述u型管一端连接于密封固定板上的进液腔体内、另一端连接于密封固定板上的出液腔体内，进液腔体、出
液腔体之间通过密封隔板分隔。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型经过反复多次的蒸发、冷凝、再蒸发过程，最终在精留塔顶部气相馏分中就可以过得较高高纯度的氮气，可以以较低成本进行提纯，降低了生产成本。
附图说明
11.图1为本实用新型的结构示意图。
12.图2为本实用新型的温度控制装置结构示意图。
13.图3为本实用新型的密封固定板结构示意图。
14.图4为本实用新型的温控循环管结构示意图。
具体实施方式
15.为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型，在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。
16.实施例1
17.如图1～4所示，一种高纯度液态氮气提纯装置，包括：设备支撑底座1，所述设备支撑底座1上侧设有液氮存储罐2，所述液氮存储罐2一侧的设备支撑底座1上侧设有若干低温精馏设备6，若干低温精馏设备6之间串联设置，液氮存储罐2的出液口通过输送管道5连接于低温精馏设备6上端的进液口上，低温精馏设备6通过固定螺栓安装在精馏设备支撑架7上，所述精馏设备支撑架7 下端通过固定螺栓安装在设备支撑底座1上，所述低温精馏设备6包括低温精馏罐61，所述低温精馏罐61内设有温度控制装置65，所述低温精馏罐61一侧上端设有进液口62、另一侧下端设有出液口63，所述低温精馏罐61上端设有杂气排出口66，所述杂气排出口66上设有杂气排空管8，所述低温精馏罐61 一侧设有罐体安装座64，所述罐体安装座64一端焊接固定在低温精馏罐61上、另一端通过固定螺栓安装在精馏设备支撑架7上。所述液氮存储罐2与低温精馏设备6之间的管道上设有电磁控制阀，所述液氮存储罐2与低温精馏设备6 上设有温度传感器和气压表。
18.实施例2
19.如图1～4所示，一种高纯度液态氮气提纯装置，包括：设备支撑底座1，所述设备支撑底座1上侧设有液氮存储罐2，所述液氮存储罐2一侧的设备支撑底座1上侧设有若干低温精馏设备6，若干低温精馏设备6之间串联设置，液氮存储罐2的出液口通过输送管道5连接于低温精馏设备6上端的进液口上，低温精馏设备6通过固定螺栓安装在精馏设备支撑架7上，所述精馏设备支撑架7 下端通过固定螺栓安装在设备支撑底座1上，所述低温精馏设备6包括低温精馏罐61，所述低温精馏罐61内设有温度控制装置65，所述低温精馏罐61一侧上端设有进液口62、另一侧下端设有出液口63，所述低温精馏罐61上端设有杂气排出口66，所述杂气排出口66上设有杂气排空管8，所述低温精馏罐61 一侧设有罐体安装座64，所述罐体安装座64一端焊接固定在低温精馏罐61上、另一端通过固定螺栓安装在精馏设备支撑架
7上。所述液氮存储罐2下端固定在罐体固定座3上，所述罐体固定座3上端焊接固定在液氮存储罐2上，所述罐体固定座3下端通过固定螺栓安装在固定块4上，所述固定块4固定安装在设备支撑底座1上。
20.实施例3
21.如图1～4所示，一种高纯度液态氮气提纯装置，包括：设备支撑底座1，所述设备支撑底座1上侧设有液氮存储罐2，所述液氮存储罐2一侧的设备支撑底座1上侧设有若干低温精馏设备6，若干低温精馏设备6之间串联设置，液氮存储罐2的出液口通过输送管道5连接于低温精馏设备6上端的进液口上，低温精馏设备6通过固定螺栓安装在精馏设备支撑架7上，所述精馏设备支撑架7 下端通过固定螺栓安装在设备支撑底座1上，所述低温精馏设备6包括低温精馏罐61，所述低温精馏罐61内设有温度控制装置65，所述低温精馏罐61一侧上端设有进液口62、另一侧下端设有出液口63，所述低温精馏罐61上端设有杂气排出口66，所述杂气排出口66上设有杂气排空管8，所述低温精馏罐61 一侧设有罐体安装座64，所述罐体安装座64一端焊接固定在低温精馏罐61上、另一端通过固定螺栓安装在精馏设备支撑架7上。所述温度控制装置65包括温控循环管651，所述温控循环管651安装在密封固定板655上，所述密封固定板 655密封安装在低温精馏罐61上，所述温控循环管651一端连接于温控液输入管653、另一端连接于温控液输出管654。所述温控循环管651包括若干u型管， u型管安装在u型管安装板652上，所述u型管一端连接于密封固定板655上的进液腔体内、另一端连接于密封固定板655上的出液腔体内，进液腔体、出液腔体之间通过密封隔板分隔。
22.本发明液氮存储罐2一侧的设备支撑底座1上侧设有若干低温精馏设备6，若干低温精馏设备6之间串联设置，液氮存储罐2的出液口通过输送管道5连接于低温精馏设备6上端的进液口上，利用空气中氮气与氧气的沸点不一致来分离氧气和氮气。由于氮气的沸点(-196℃)低于氧气(-183℃)，在液态空气的蒸发过程中，液氮比液氧更容易变成气态，而在空气液化过程中，氧气比氮气更容易变成液态。由于氮气与氧气的沸点相差不大，液态空气与气态空气需经过反复多次的蒸发、冷凝、再蒸发过程(该过程称为低温精馏过程)，最终在精留塔顶部气相馏分中就可以过得较高高纯度的氮气。
23.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种高纯度液态氮气提纯装置，包括：设备支撑底座(1)，所述设备支撑底座(1)上侧设有液氮存储罐(2)，其特征在于：所述液氮存储罐(2)一侧的设备支撑底座(1)上侧设有若干低温精馏设备(6)，若干低温精馏设备(6)之间串联设置，液氮存储罐(2)的出液口通过输送管道(5)连接于低温精馏设备(6)上端的进液口上，低温精馏设备(6)通过固定螺栓安装在精馏设备支撑架(7)上，所述精馏设备支撑架(7)下端通过固定螺栓安装在设备支撑底座(1)上，所述低温精馏设备(6)包括低温精馏罐(61)，所述低温精馏罐(61)内设有温度控制装置(65)，所述低温精馏罐(61)一侧上端设有进液口(62)、另一侧下端设有出液口(63)，所述低温精馏罐(61)上端设有杂气排出口(66)，所述杂气排出口(66)上设有杂气排空管(8)，所述低温精馏罐(61)一侧设有罐体固定座(64)，所述罐体固定座(64)一端焊接固定在低温精馏罐(61)上、另一端通过固定螺栓安装在精馏设备支撑架(7)上；所述液氮存储罐(2)与低温精馏设备(6)之间的管道上设有电磁控制阀，所述液氮存储罐(2)与低温精馏设备(6)上设有温度传感器和气压表；所述液氮存储罐(2)下端固定在罐体固定座(3)上，所述罐体固定座(3)上端焊接固定在液氮存储罐(2)上，所述罐体固定座(3)下端通过固定螺栓安装在固定块(4)上，所述固定块(4)固定安装在设备支撑底座(1)上。2.根据权利要求1所述的一种高纯度液态氮气提纯装置，其特征在于：所述温度控制装置(65)包括温控循环管(651)，所述温控循环管(651)安装在密封固定板(655)上，所述密封固定板(655)密封安装在低温精馏罐(61)上，所述温控循环管(651)一端连接于温控液输入管(653)、另一端连接于温控液输出管(654)。3.根据权利要求2所述的一种高纯度液态氮气提纯装置，其特征在于：所述温控循环管(651)包括若干u型管，u型管安装在u型管安装板(652)上，所述u型管一端连接于密封固定板(655)上的进液腔体内、另一端连接于密封固定板(655)上的出液腔体内，进液腔体、出液腔体之间通过密封隔板分隔。

技术总结

本实用新型提供一种高纯度液态氮气提纯装置，包括：设备支撑底座，所述设备支撑底座上侧设有液氮存储罐，所述液氮存储罐一侧的设备支撑底座上侧设有若干低温精馏设备，若干低温精馏设备之间串联设置，液氮存储罐的出液口通过输送管道连接于低温精馏设备上端的进液口上，所述低温精馏设备包括低温精馏罐，所述低温精馏罐内设有温度控制装置，所述低温精馏罐一侧上端设有进液口、另一侧下端设有出液口，所述低温精馏罐上端设有杂气排出口，本实用新型经过反复多次的蒸发、冷凝、再蒸发过程，最终在精留塔顶部气相馏分中就可以过得较高高纯度的氮气，可以以较低成本进行提纯，降低了生产成本。产成本。产成本。