[发明专利]一种氮气纯化系统及氮气纯化方法

说明书

本发明公开一种氮气纯化系统，涉及氮气制备技术领域，本发明包括空气净化单元、氧氮分离单元、氮气缓冲单元、加氢脱氧单元、氮气干燥单元和氮气储存单元；氮氧分离单元包括吸附塔，氮气缓冲单元包括氮气缓冲罐，加氢脱氧单元包括氢气储存罐和除氧塔，除氧塔内设有钯催化剂床层；空气净化单元与吸附塔连通，吸附塔与氮气缓冲罐连通，氮气缓冲罐通过纯化管道与除氧塔连接，氢气储存罐与纯化管道连通；除氧塔与氮气干燥单元连通，氮气干燥单元与氮气存储单元连通。本发明还提供一种氮气纯化方法。本发明的有益效果在于：本发明通过吸附塔去除空气中的氮气，通过除氧塔使氮气中的氧杂质与氢气发生化学反应生成水，提高氮气的纯度。

技术领域

本发明涉及氮气制备技术领域，具体涉及一种氮气纯化系统及氮气纯化方法。

背景技术

气门座圈或气门导管在制备过程中需要以氮气作为保护气氛，如公开号为CN108588577A的专利公开一种气门座圈及其制备工艺，在气门座圈制备过程中以氮气作为保护性气氛，公开号为CN104785772A的专利申请公开一种气门导管及其粉末冶金生产工艺，其公开在气门导管烧结过程中以氮气、氢气作为保护气氛进行烧结。

气门座圈或气门导管在制备过程中使用的氮气均为纯化后的氮气，如公告号为CN202139054U的专利公开一种氮气纯化系统，解决传统氮气纯化系统中纯化后的氮气含水量高，无法满足生产需要的问题，以空气为气源，纯化空气中的氮气时，空气中含有氧气，影响氮气的纯度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于氮气纯化过程中含有氧气杂质，提供一种氮气纯化系统。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

本发明提供一种氮气纯化系统，包括空气净化单元、氧氮分离单元、氮气缓冲单元、加氢脱氧单元、氮气干燥单元和氮气储存单元；

所述氮氧分离单元包括吸附塔，所述吸附塔内设有分子筛，所述氮气缓冲单元包括氮气缓冲罐，所述加氢脱氧单元包括氢气储存罐和除氧塔，所述除氧塔内设有钯催化剂床层；

所述空气净化单元与吸附塔连通，所述吸附塔与氮气缓冲罐连通，所述氮气缓冲罐通过纯化管道与除氧塔连接，所述氢气储存罐与纯化管道连通；所述除氧塔与氮气干燥单元连通，所述氮气干燥单元与氮气存储单元连通。

工作原理：空气经空气净化单元净化后，通入吸附塔内，经吸附塔内的分子筛对氧气、二氧化碳杂质进行吸附后，得到初步纯化的氮气，通入氮气缓冲罐内，然后经过纯化管道通入除氧塔内，氢气从氢气储存罐经过纯化管道通入除氧塔内，在除氧塔钯催化剂层的作用下，使氮气中的氧杂质和加入的氢气发生化学反应而生成水，然后通入干燥单元进行干燥，最后通入氮气储存单元进行储存备用。

有益效果：本发明通过吸附塔去除空气中的氮气，通过除氧塔使氮气中的氧杂质与氢气发生化学反应生成水，进一步去除氮气纯化过程中的氧气杂质，提高氮气的纯度。

优选地，所述空气净化单元包括空气压缩机、第一空气缓冲罐、除油器、空气干燥机、过滤器、催化净化器和第二空气缓冲罐；

所述空气压缩机的出气口通过第一管道与第一空气缓冲罐的进气口连接，所述第一空气缓冲罐的出气口通过第二管道与除油器的进气口连接，所述除油器的出气口通过第三管道与空气干燥机的进气口连接，所述空气干燥机的出气口通过第四管道与过滤器的进气口连接，所述过滤器的出气口通过第五管道与催化净化器的进气口连接，所述催化净化器的出气口通过第六管道与第二空气缓冲罐的进气口连接。

有益效果：空气经过空气压缩机压缩后从第一管道通入第一空气缓冲罐，经过除油器从第三管道进入空气干燥机后，从第四管道通入过滤器，以去除空气中的部分水、由和尘土杂质，然后从第五管道通入催化净化器内，经催化净化器净化后从第六管道通入第二空气缓冲罐内。