CN212142135U - 一种精密除油器及安装有该精密除油器的制氮设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种精密除油器及安装有该精密除器的制氮设备，精密除油器设置有一罐体，在罐体下部右侧设置有进气口，在罐体内对应进气口位置处设置有过滤区；过滤区左侧通过分隔板连接有催化净化区，在催化净化区和过滤区的上方设置有活性炭；在罐体上部左侧设置有出气口，罐体内对应出气口位置处安装有过滤网。其有益效果是，精密除油器通过过滤区、催化净化区、活性炭以及过滤网等多重过滤手段，使压缩空气含油指标≤0.001PPm，同时也去除了压缩空气中含有的杂质和水分。本实用新型的制氮设备，由于采用精密除油器，实现高效分离气油、气水以及杂质，减小后续制氮碳分子筛的负荷，延长制氮碳分子筛的使用寿命，无需频繁更换制氮碳分子筛，达到降低生产成本的效果。

Description

一种精密除油器及安装有该精密除油器的制氮设备

技术领域

本实用新型涉及压缩空气除油技术领域，尤其涉及一种精密除油器及安装有该精密除油器的制氮设备。

背景技术

现有的制氮工艺是先用压缩机制取压缩空气，再以压缩空气为原料，利用制氮碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离，制取氮气。但目前大部分压缩机工作时必须使用润滑油，导致压缩空气中不可避免的含有油类杂质，其主要成份为碳氢烃类化合物，这些物质影响压缩空气在后续制氮过程中的使用。因此，需要分离去除压缩空气中的气水、气油以及杂质，现有的压缩空气除油器主要有旋风过滤器、挡板丝网组合式等两种设备。

对于旋风过滤器，压缩空气从除油滤芯中出来，经过上部管道沿管道方向进入分离器，利用高速旋流产生的离心力实现气水、气油的离心分离，但其不能分离气流中质量较小的雾珠，使得后级制氮碳分子筛的负荷加大，缩短了制氮碳分子筛的使用寿命。

对于挡板丝网组合式，压缩空气沿进气管进入过滤器，先受到壳体内壁方向设置的挡板的碰撞，混在空气中的水滴、油滴粘滞在挡板表面并在挡板边缘积聚成粒径较大的液滴落入分离器底部，然后气流上升穿过一个由多层不锈钢丝网叠合而成的滤网，微小的雾滴凝聚长大得到进一步的分离，虽然分离效果有所提高，但气流阻力大，装置高度高；而除油滤芯的安装一般采用螺纹连接结构，长期使用后螺纹连接部分因氧化生锈，造成滤芯维修更换不便，甚至因螺纹滑牙损坏无法安装。而且部分的油随空气进入制氮机吸附塔，造成制氮碳分子筛污染，从而降低制氮机分子筛的使用寿命，降低氮的纯度，耗费资金。

因此亟需提供一种可高效去油的精密除油器及安装有该精密除油器的制氮设备。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种精密除油器及安装有该精密除油器的制氮设备，其解决了压缩风中的气水、气油分离不彻底，使后续的制氮碳分子筛的负荷过大，导致制氮碳分子筛使用寿命减半的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

第一方面，本实用新型实施例提供一种精密除油器，所述精密除油器设置有一罐体，在罐体下部右侧设置有进气口，在罐体内对应进气口位置处设置有过滤区；过滤区左侧通过分隔板连接有催化净化区，在催化净化区的底部设有挡板，分隔板和挡板板面上均分布有若干个小孔；在催化净化区和过滤区的上方设置有用于吸附压缩空气中杂质的活性炭；在罐体上部左侧设置有出气口，罐体内对应出气口位置处安装有过滤网。过滤网的目数为30目，网孔的孔径为550μm，用于筛选去除压缩空气中含有的杂质。

本实用新型实施例提出的精密除油器，由于采用过滤区、催化净化区、活性炭以及过滤网等多重过滤技术手段，可以实现高效分离气油、气水以及杂质，使压缩空气含油指标≤0.001PPm，同时也去除了压缩空气中含有的杂质和水分。

可选地，所述过滤区内安装有不锈钢材料制的丝杆，在丝杆上套设过滤精度为0.1μm的第四过滤器，底部由螺母固定。丝杆由不锈钢材料制成，第四过滤器套设在丝杆，底部由螺母固定，解决了螺纹连接部分因氧化生锈，造成滤芯维修更换不便的技术问题。

可选地，所述催化净化区内装填有多个陶瓷球，在多个陶瓷球之间填充有催化剂，该催化剂用于催化压缩空气中的油与氧气反应分解。陶瓷球作为反应器内催化剂的覆盖支撑材料和塔填料，它具有耐高温高压，吸水率低，化学性能稳定的特点，能经受酸、碱及其它有机溶剂的腐蚀，并能经受生产过程中出现的温度变化，其主要作用是增加气体或液体分布点，支撑和保护强度不高的活性催化剂。

可选地，所述罐体的顶部设置有装料口，在罐体中部左侧位置处设置有泄料口。活性炭从装料口装入罐体内，吸附压缩空气中的油污和杂质，失效后从泄料口取出。

可选地，所述罐体的底部为可拆卸的，通过法兰与罐体的主体连接；在罐体底部对应过滤区与催化净化区位置处分别设置有排污口。

第二方面，本实用新型实施例提供一种制氮设备，包括空压机、第一过滤器、冷干机、第二过滤器、第三过滤器、空气缓冲罐、多个制氮机吸附塔以及氮气缓冲罐；所述第三过滤器与空气缓冲罐之间还安装有精密除油器；

所述空压机、第一过滤器、冷干机、第二过滤器、第三过滤器、精密除油器、空气缓冲罐、制氮机吸附塔以及氮气缓冲罐通过管路依次串联连通。

可选地，所述第一过滤器的过滤精度为1μm；所述第二过滤器的过滤精度为0.3μm；所述第三过滤器的过滤精度为0.2μm。压缩空气通过过滤精度越来越高第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器，分离去除压缩空气中的部分油、水分和杂质。

可选地，所述制氮机吸附塔的数量为两个，其中一个制氮机吸附塔通过带有阀门的管道与另一个制氮机吸附塔并联连通，通过控制阀门的开闭来调节两个制氮机吸附塔进行交替吸附与解吸，将压缩空气中的氮气与氧气分离。

可选地，所述制氮设备的各个部件之间均安装有控制阀门。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种制氮设备，由于采用精密除油器，相对于现有技术而言，其可以实现高效精密除油，使压缩空气含油指标≤0.001PPm，降低了后续的制氮碳分子筛的负荷，延长制氮碳分子筛的使用寿命，无需频繁更换氮碳分子筛，达到了降低氮气生产成本的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型的制氮设备各部件的连接示意图；

图2为图1中的精密除油器6内部结构示意图。

【附图标记说明】

1：空压机；2：第一过滤器；3：冷干机；4：第二过滤器；5：第三过滤器；6：精密除油器；7：空气缓冲罐；8：制氮机吸附塔；9：氮气缓冲罐；10：进气口；11：第四过滤器；12：陶瓷球；13：活性炭；14：过滤网；15：出气口；16：装料口；17：泄料口；18：排污口；19：罐体；20：挡板；21：分隔板。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”......等方位名词以图2的定向为参照。

本实用新型实施例提出的一种精密除油器6，该精密除油器6设置有一罐体19，在罐体19下部右侧设置有进气口10，在罐体19内对应进气口10位置处设置有过滤区；过滤区左侧通过分隔板21连接有催化净化区，在催化净化区的底部设有挡板20，分隔板21和挡板20板面上均分布有若干个小孔；在催化净化区和过滤区的上方设置有用于吸附压缩空气中杂质的活性炭13；在罐体19上部左侧设置有出气口15，罐体19内对应出气口15位置处安装有过滤网14。本实用新型的精密除油器6通过过滤区、催化净化区、活性炭以及过滤网14等多重过滤手段，使压缩空气含油指标≤0.001PPm，同时也去除了压缩空气中含有的杂质和水分。本实用新型的制氮设备，由于采用所述精密除油器6，实现高效分离气油、气水以及杂质，降低了后续的制氮碳分子筛的负荷，延长制氮碳分子筛的使用寿命，达到降低生产成本的效果，克服了现有的压缩空气除油器无法有效分离去除压缩空气中油气，导致频繁更换滤芯，耗费资金的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

具体实施例描述部分

参照图1和图2，本实用新型的制氮设备包括空压机1、第一过滤器2、冷干机3、第二过滤器4、第三过滤器5、精密除油装置6、空气缓冲罐7、至少一个制氮机吸附塔8以及氮气缓冲罐9。

电力驱动空压机1吸入空气做功，产生压缩空气；但是压缩机工作时必须使用润滑油，导致压缩空气中不可避免的含有油类杂质。

空压机1的输出端通过管路与第一过滤器2的输入端连通，第一过滤器2的过滤精度为1μm，过滤压缩空气中的部分水、油、杂质。空压机1的输出端与第一过滤器2的输入端之间还设置有阀门，用于控制管路打开或关闭。

第一过滤器2的输出端通过管路与冷干机3的输入端连通，冷干机3的作用是降低压缩后空气的湿度、将压缩空气中含有的水分除去，压缩空气经过冷干机的净化后含油指标≤0.3PPm。第一过滤器2的输出端与冷干机3的输入端之间还设置有阀门，用于控制管路打开或关闭。

冷干机3的输出端通过管路与第二过滤器4的输入端连通，第二过滤器4的过滤精度为0.3μm，过滤压缩空气中的部分水、油、杂质。冷干机3的输出端与第二过滤器4的输入端之间还设置有阀门，用于控制管路打开或关闭。

第二过滤器4的输出端通过管路与第三过滤器5的输入端连通，第三过滤器5的过滤精度为0.2μm，过滤压缩空气中的部分水、油、杂质。第二过滤器4的输出端与第三过滤器5的输入端之间还设置有阀门，用于控制管路打开或关闭。压缩空气通过过滤精度越来越高第一过滤器2、第二过滤器4、第三过滤器5，分离去除压缩空气中的部分油污、水分和杂质。第一过滤器2、第二过滤器4、第三过滤器5均设置有排污阀，部分油污、水分和杂质从排污阀排出过滤器。

第三过滤器5的输出端通过管路与精密除油装置6的进气口10连通。第三过滤器5的输出端与精密除油装置6的进气口10之间还设置有阀门，用于控制管路打开或关闭。进气口10设置在罐体19下部右侧，罐体19内部对应进气口10位置处设置有过滤区，过滤区内安装有361L不锈钢材料制的丝杆，在丝杆上套设过第四过滤器11，底部由螺母固定，解决了现有的螺纹连接部分因氧化生锈，造成滤芯维修更换不便的技术问题。罐体19的底部为可拆卸的，通过法兰与罐体19的主体连接，可拆卸罐体19的底部，更换罐体19内部的催化剂和过滤器。

第四过滤器11的滤精度为0.1μm，过滤区左侧通过分隔板21连接有催化净化区，分隔板21板面上分布有若干个小孔，压缩空气经第四过滤器11过滤后从分隔板21板面上的小孔进入催化净化区。第四过滤器11过滤下来的油污、水分以及杂质，落向到罐体19的底部，从底部的排污口18排出。

催化净化区装填有多个陶瓷球12，在多个陶瓷球12之间填充有催化剂，该催化剂用于催化压缩空气中的油与氧气反应分解。陶瓷球12作为反应器内催化剂的覆盖支撑材料和塔填料，它具有耐高温高压，吸水率低，化学性能稳定的特点，能经受酸、碱及其它有机溶剂的腐蚀，并能经受生产过程中出现的温度变化，其主要作用是增加气体或液体分布点，支撑和保护强度不高的活性催化剂。催化净化区的底部设置有挡板20，挡板20板面上分布有若干个小孔，压缩空气中的水分、杂质可以从挡板20上的小孔进入到罐体19的底部，从底部的排污口18排出。

在催化净化区和过滤区的上方设置有用于吸附压缩空气中杂质的活性炭13，活性炭13是一种经特殊处理的炭，将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热，以减少非碳成分(此过程称为炭化)，然后与气体反应，表面被侵蚀，产生微孔发达的结构(此过程称为活化)。由于活化的过程是一个微观过程，即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀，所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙。活性炭表面的微孔直径大多在2～50nm之间，即使是少量的活性炭，也有巨大的表面积，每克活性炭的表面积为500～1500m²，活性炭的一切应用，几乎都基于活性炭的这一特点。

在罐体19上部左侧位置处设置有出气口15，罐体19内对应出气口15位置处安装有过滤网14。过滤网的目数为30目，网孔的孔径为550μm，用于筛选去除压缩空气中含有的杂质，避免杂质随着压缩空气进入制氮机吸附塔，造成制氮碳分子筛污染，从而降低制氮机分子筛的使用寿命，降低氮气的纯度，耗费资金。

精密除油装置6的出气口15通过管路与空气缓冲罐7的输入端连通，空气缓冲罐7主要用于缓冲制氮设备的空气压力波动，使制氮设备工作更平稳，空气缓冲罐7的缓冲性能主要通过压缩罐内的压缩空气来实现，优选为隔膜式缓冲罐。精密除油装置6的出气口与空气缓冲罐7的输入端之间还设置有阀门，用于控制管路打开或关闭。

空气缓冲罐7的输出端与多个制氮机吸附塔8的输入端通过管路连通，多个制氮机吸附塔8相互并联连通；制氮机吸附塔8内设置有制氮碳分子筛，用于分离大部分氮与少部分氧；空气缓冲罐7的输出端与多个制氮机吸附塔8的输入端之间还设置有阀门，用于控制管路打开或关闭。

为了制氮机吸附塔8更好地将空气中的大部分氮与少部分氧进行分离，制氮机吸附塔8的数量为两个以上，可以为两个，也可以为三个、四个，或者更多个，多个制氮机吸附塔8通过管路并联连通。优选地，氮机吸附塔8的数量为两个。净化后的空气经过两路分别进入两个制氮机吸附塔8，通过制氮机吸附塔8上气动阀门的自动切换进行交替吸附与解吸，这个过程将空气中的大部分氮与少部分氧进行分离，并将富氧空气排空。氮气在制氮机吸附塔8塔顶富集由管路输送到后级氮气缓冲罐9，再由氮气缓冲罐9通过管路输送给氮气储罐。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种精密除油器，其特征在于：所述精密除油器(6)设置有一罐体(19)，在罐体(19)下部右侧设置有进气口(10)，在罐体(19)内对应进气口(10)位置处设置有过滤区；过滤区左侧通过分隔板(21)连接有催化净化区，在催化净化区的底部设有挡板(20)，分隔板(21)和挡板(20)板面上均分布有若干个小孔；在催化净化区和过滤区的上方设置有用于吸附压缩空气中杂质的活性炭(13)；在罐体(19)上部左侧设置有出气口(15)，罐体(19)内对应出气口(15)位置处安装有过滤网(14)。

2.如权利要求1所述的精密除油器，其特征在于：所述过滤区内安装有不锈钢材料制的丝杆，在丝杆上套设有过滤精度为0.1μm的第四过滤器(11)，底部由螺母固定。

3.如权利要求1所述的精密除油器，其特征在于：所述催化净化区内装填有多个陶瓷球(12)，在多个陶瓷球(12)之间填充有催化剂，该催化剂用于催化压缩空气中的油与氧气反应分解。

4.如权利要求1所述的精密除油器，其特征在于：所述罐体的顶部设置有装料口(16)，在罐体中部左侧位置处设置有泄料口(17)。

5.如权利要求1所述的精密除油器，其特征在于：所述罐体(19)的底部为可拆卸的，通过法兰与罐体(19)的主体连接；在罐体(19)底部对应过滤区与催化净化区位置处分别设置有排污口(18)。

6.一种制氮设备，包括空压机(1)、第一过滤器(2)、冷干机(3)、第二过滤器(4)、第三过滤器(5)、空气缓冲罐(7)、多个制氮机吸附塔(8)以及氮气缓冲罐(9)；其特征在于：所述第三过滤器(5)与空气缓冲罐(7)之间还安装有权利要求1-5任意一项所述的精密除油器(6)；

所述空压机(1)、第一过滤器(2)、冷干机(3)、第二过滤器(4)、第三过滤器(5)、精密除油器(6)、空气缓冲罐(7)、制氮机吸附塔(8)以及氮气缓冲罐(9)通过管路依次串联连通。

7.如权利要求6所述的制氮设备，其特征在于：所述第一过滤器(2)的过滤精度为1μm；所述第二过滤器(4)的过滤精度为0.3μm；所述第三过滤器(5)的过滤精度为0.2μm。

8.如权利要求6所述的制氮设备，其特征在于：所述制氮机吸附塔(8)的数量为两个，其中一个制氮机吸附塔(8)通过带有阀门的管道与另一个制氮机吸附塔(8)并联连通，通过控制阀门的开闭来调节两个制氮机吸附塔(8)进行交替吸附与解吸，将压缩空气中的氮气与氧气分离。

9.如权利要求6所述的制氮设备，其特征在于：所述制氮设备的各个部件之间均安装有控制阀门。

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