[实用新型]高纯氮精馏塔

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种物理或化学的方法和装置的分离技术，更具体地说涉及一种制取高纯度氮气的高纯氮精馏塔。

背景技术：

在现有技术中，例如在半导体行业中，因加工艺的需要，需要纯度极高的氮气，其中氢含量的要求必须低于1×10^-6，传统精馏塔结构中，大气中的氢会富集在产品氮气中，其浓度超过2ppm，为要清除氮气中的杂质氢，一般多采用化学的方法，这样不但生产成本增加，相应的能耗也随之增加，且存在多种不安全的因素，是一件十分棘手的事。而现有的精馏塔对空气组分分离的方法并不是单纯针对氮气的，氢气和氮气相对氧气而言同为易挥发的组分，常一起被分离，很难得到高纯度的氮气。

实用新型内容：

本实用新型的目的是针对现有技术不足之处而提供一种在分离过程中能进一步分离氮气和氢气的、结构简单合理且效率高的、又安全的高纯氮精馏塔。

本实用新型的目的是通过以下措施来实现：一种高纯氮精馏塔，具有塔盖、塔体、空气入口、液态空气进口、塔板，其特殊之处是：安装在塔体内的塔板分成两段，氢气出口设置塔体上部，氮气及液态氮气出口分别设置在两段塔板间。

与现有技术相比，由于采用了本实用新型提出的高纯氮精馏塔，利用了氮和氢在蒸气压力/温度关系上的差别不同，也即沸点的不同，设置了不同的取料位置，得到了高精度的纯净的气态及液态氮。本实用新型结构简单合理，分离精度及效率均得到提高，同时也取得了好的经济效果。

附图说明：

图1是本实用新型提出的一个实施例结构简图。

具体实施方式：

下面结合附图对具体实施方式作详细说明：

图1是本实用新型提出的一个实施例结构简图。图中一种高纯氮精馏塔，具有塔盖1、塔体2、空气入口3、液态空气进口4、塔板51、塔板52、氢气出口6、氮气出口71、液态氮出口72，氧出口8。所述氢气出口设置在塔体上部，氮气及液态氮气出口分别设置在两段塔板间。

本实用新型工作时，自空压机来的压缩空气经分子筛除去水蒸汽、二氧化碳和烃类等高沸点杂质后一部分经液化从塔体上部进口进入塔体内，流躺在塔板上的液态空气越过塔板上的溢流堰，进入筛孔区，由于筛孔的直径小于1mm，并不能从孔中流下，而是一层层在塔体内呈之字形流动；与此同时带压洁净的蒸气从塔体下部空气入口进入塔体内徐徐上升，在途经各层的筛孔区时，液相和汽相在其中垂直接触经热量交换，以实现流体混合物的分离，在塔内进行低温精馏。这样易挥发的空气组分氮及氢在上流蒸气中富集，而难挥发的组分氧在下流液体中富集，但由于氮和氢在蒸气压力/温度关系上的差别不同，也即蒸发温度的不同，上升蒸气的氢气几乎全部富集在精馏塔的顶部，氮气集聚在较低的一层位置，当设置不同的取料位置，就可取得纯净的氮气。

上述实施例并不购成对本实用新型的限制，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。