本實用新型屬于氣體制備設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種撬裝式小型氮氣快速制備裝置。

背景技術(shù)：

氮氣，化學(xué)式為N₂，通常狀況下是一種無色無味的氣體，而且一般氮氣比空氣密度小，氮氣占大氣總量的78.08％(體積分數(shù))，是空氣的主要成份，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冷卻至-195.8℃時，變成沒有顏色的液體，冷卻至-209.8℃時，液態(tài)氮變成雪狀的固體，氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以常被用來制作防腐劑，但在高溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，用來制取對人類有用的新物質(zhì)。

由于氮的化學(xué)惰性，常用作保護氣體，如：瓜果，食品，燈泡填充氣。以防止某些物體暴露于空氣時被氧所氧化，用氮氣填充糧倉，可使糧食不霉?fàn)€、不發(fā)芽，長期保存，液氮還可用作深度冷凍劑，作為冷凍劑在醫(yī)院做除斑、包、豆等的手術(shù)時常常也使用，氮氣也作為食品保鮮保護氣體的用途。在化工行業(yè)，氮氣主要用作保護氣體、置換氣體、洗滌氣體、安全保障氣體，用作鋁制品、鋁型材加工，鋁薄軋制等保護氣體，用作回流焊和波峰焊配套的保護氣體，提高焊接質(zhì)量，用作浮法玻璃生產(chǎn)過程中的保護氣體，防錫槽氧化。

現(xiàn)場制氮是指氮氣用戶自購制氮設(shè)備制氮，工業(yè)規(guī)模制氮有三類：即深冷空分制氮、變壓吸附制氮和膜分離制氮，利用各空氣的沸點不同使用液態(tài)空氣分離法，將氧氣和氮氣分離。

但是氮氣的工業(yè)制法比較復(fù)雜，且花費巨大，對于不是工業(yè)大規(guī)模使用氮氣，或者不需要高純度氮氣的情況，缺乏一種簡單方便的快速制取氮氣的設(shè)備。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中存在上述的技術(shù)缺陷，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種撬裝式小型氮氣快速制備裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺少簡單實用、方便制取氮氣的設(shè)備的問題。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：

一種撬裝式小型氮氣快速制備裝置，包括底座，所述底座頂部固定設(shè)有空氣進氣裝置，所述空氣進氣裝置出氣口通過管道連接初級過濾裝置進氣口，所述初級過濾裝置出氣口通過管道連接第一除氧裝置進氣口，所述第一除氧裝置包括兩個除氧箱，且兩個所述除氧箱之間通過管道串聯(lián)連接，所述第一除氧裝置出氣口管道連接第二除氧裝置進氣口，所述第二除氧裝置出氣口管道連接加壓泵進氣口，所述加壓泵出氣口管道連接干燥裝置進氣口，所述干燥裝置出氣口管道連接儲氣罐進氣口，所述初級過濾裝置、第一除氧裝置、第二除氧裝置、加壓泵和干燥裝置均固定安裝在所述底座上，所述空氣進氣裝置、初級過濾裝置、第一除氧裝置、第二除氧裝置、加壓泵、干燥裝置和儲氣罐之間管道上均設(shè)有控制閥門。

優(yōu)選的，還包括流量計、氧氣檢測儀和氫氣罐，所述流量計和氧氣檢測儀均設(shè)于所述第一除氧裝置和第二除氧裝置之間的管道上，所述氫氣罐通過管道連接所述第二除氧裝置進氣口且管道上設(shè)有流量計，所述氫氣罐出氣口設(shè)有控制閥門。

優(yōu)選的，所述第二除氧裝置包括脫氧箱體和HT-2型脫氧催化劑，所述脫氧箱體內(nèi)設(shè)有HT-2型脫氧催化劑，所述HT-2型脫氧催化劑上下兩側(cè)均設(shè)有不銹鋼網(wǎng)，所述脫氧箱體上下兩端分別設(shè)有出氣口和進氣口。

優(yōu)選的，所述除氧箱包括箱體、電加熱器和銅管，所述箱體內(nèi)底部設(shè)有電加熱器，所述除氧箱的進氣口和出氣口之間固定安裝有多根銅管。

優(yōu)選的，所述初級過濾裝置包括過濾箱體、堿石灰吸收層和活性炭層，所述過濾箱體內(nèi)底部設(shè)有堿石灰吸收層，所述堿石灰吸收層上端設(shè)有活性炭層，所述堿石灰吸收層和活性炭層之間設(shè)有不銹鋼隔網(wǎng)，所述過濾箱體上下兩端分別設(shè)有出氣口和進氣口。

優(yōu)選的，所述空氣進氣裝置為氣泵，所述干燥裝置的箱體內(nèi)填充有干燥硅膠。

本實用新型的有益效果在于：通過設(shè)置撬裝式結(jié)構(gòu)，方便設(shè)備安裝固定，將多個過濾、除氧、干燥設(shè)備進行串聯(lián)，方便進行氮氣的制備；各設(shè)備采用市售產(chǎn)品或自己設(shè)計的相關(guān)結(jié)構(gòu)，造價低，適用于對氮氣純度要求不高的氮氣制備。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，造價低，安裝固定方便，純化效率高，使用壽命長。

附圖說明

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的初級過濾裝置的剖視圖；

圖3為本實用新型的除氧箱的剖視圖；

圖4為本實用新型的第二除氧裝置的剖視圖；

圖中：1底座；2空氣進氣裝置；3初級過濾裝置；31過濾箱體；32堿石灰吸收層；33活性炭層；4第一除氧裝置；41除氧箱；411箱體；412電加熱器；413銅管；5第二除氧裝置；51脫氧箱體；52HT-2型脫氧催化劑； 6加壓泵；7干燥裝置；8儲氣罐；9控制閥門；10流量計；11氧氣檢測儀； 12氫氣罐。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

圖1至4示出了本實用新型的一種撬裝式小型氮氣快速制備裝置，包括底座1，所述底座1頂部固定設(shè)有空氣進氣裝置2，所述空氣進氣裝置2出氣口通過管道連接初級過濾裝置3進氣口，所述初級過濾裝置3出氣口通過管道連接第一除氧裝置4進氣口，所述第一除氧裝置4包括兩個除氧箱41，且兩個所述除氧箱41之間通過管道串聯(lián)連接，所述第一除氧裝置4出氣口管道連接第二除氧裝置5進氣口，所述第二除氧裝置5出氣口管道連接加壓泵6進氣口，所述加壓泵6出氣口管道連接干燥裝置7進氣口，所述干燥裝置7出氣口管道連接儲氣罐8進氣口，所述初級過濾裝置3、第一除氧裝置4、第二除氧裝置5、加壓泵6和干燥裝置7均固定安裝在所述底座1 上，所述空氣進氣裝置2、初級過濾裝置3、第一除氧裝置4、第二除氧裝置 5、加壓泵6、干燥裝置7和儲氣罐8之間管道上均設(shè)有控制閥門9。

更進一步的，還包括流量計10、氧氣檢測儀11和氫氣罐12，所述流量計10和氧氣檢測儀11均設(shè)于所述第一除氧裝置4和第二除氧裝置5之間的管道上，所述氫氣罐12通過管道連接所述第二除氧裝置5進氣口且管道上設(shè)有流量計10，所述氫氣罐12出氣口設(shè)有控制閥門9。通過流量計10來測定空氣單位體積流動量，通過市售氧氣檢測儀11測定空氣中單位體積的含氧量，從而計算出氫氣需要的供應(yīng)量，通過開啟氫氣罐12控制閥門為第二除氧裝置5進行供氫，實現(xiàn)與氧氣反應(yīng)并除去氧氣。

更進一步的，所述第二除氧裝置5包括脫氧箱體51和HT-2型脫氧催化劑52，所述脫氧箱體51內(nèi)設(shè)有HT-2型脫氧催化劑52，所述HT-2型脫氧催化劑52上下兩側(cè)均設(shè)有不銹鋼網(wǎng)，所述脫氧箱體51上下兩端分別設(shè)有出氣口和進氣口。具體的，空氣中的氧氣和氫氣可以在HT-2型脫氧催化劑52常溫催化下進行反應(yīng)生成水，從而節(jié)約了能源的使用。

更進一步的，所述除氧箱41包括箱體411、電加熱器412和銅管413，所述箱體411內(nèi)底部設(shè)有電加熱器412，所述除氧箱41的進氣口和出氣口之間固定安裝有多根銅管413。具體的，通過在進氣口和出氣口上設(shè)置堵板，并將銅管413兩端插設(shè)在兩堵板之間，可使進入到除氧箱41內(nèi)的空氣必須經(jīng)過銅管413向前傳遞，而不會出現(xiàn)泄漏到箱體411內(nèi)的情況。通過在箱體 411內(nèi)設(shè)置電加熱器412，可對箱體411穿設(shè)的銅管413進行加熱，使空氣在銅管413中傳輸過程中，使空氣中的氧氣與加熱后的銅進行反應(yīng)生成氧化銅，從而使空氣中的氧氣被消耗除去。具體的，電加熱器412對銅管413加熱，使箱體411內(nèi)溫度維持在150℃狀態(tài)為好，既能夠節(jié)約電能，又能夠達到較好的氧氣吸收效果。

更進一步的，為了使進入的空氣干凈，需要在氮氣制備之前將空氣中的塵土、雜質(zhì)等進行過濾除去。所述初級過濾裝置3包括過濾箱體31、堿石灰吸收層32和活性炭層33，所述過濾箱體31內(nèi)底部設(shè)有堿石灰吸收層32，所述堿石灰吸收層32上端設(shè)有活性炭層33，所述堿石灰吸收層32和活性炭層33之間設(shè)有不銹鋼隔網(wǎng)，所述過濾箱體31上下兩端分別設(shè)有出氣口和進氣口。其工作原理是，通過二氧化碳與堿石灰吸收層32進行反應(yīng)，從而對空氣中的二氧化碳進行去除；空氣進一步向上進入到活性炭層33，通過活性炭層33將空氣中的飛塵、雜質(zhì)和水進行吸附除去。經(jīng)過上述兩個除雜的過濾層，可使空氣達到基本干凈的狀態(tài)。

更進一步的，所述空氣進氣裝置2為氣泵，所述干燥裝置7的箱體內(nèi)填充有干燥硅膠。氣泵采用市售產(chǎn)品，可直接將空氣引入到氮氣制備設(shè)備中；干燥裝置7是在箱體內(nèi)填充干燥硅膠，當(dāng)?shù)獨馔ㄟ^干燥裝置7時，可通過干燥硅膠將氮氣中水分吸收，干燥氮氣。

本實用新型的使用原理如下：

空氣通過空氣進氣裝置2進入到氮氣制備裝置中進行制備，首先空氣進入到初級過濾裝置3中，使二氧化碳與堿石灰吸收層32反應(yīng)而被吸收，使空氣中飛塵等雜質(zhì)被活性炭層33吸附，從而使空氣得到初步的凈化；進一步空氣進入到第一除氧裝置4中，使空氣中的氧氣在傳送過程中與加熱后的銅管413進行反應(yīng)，使氧氣被吸收，由于除氧箱41為兩個串聯(lián)設(shè)置，從而提高了除氧效果；進一步進入到第二除氧裝置5中，使空氣中剩余的氧氣與通入的氫氣進行反應(yīng)生成水，從而進一步的實現(xiàn)了除氧過程；進一步通過加壓泵6進行加壓，并通過干燥裝置7進行干燥除水，并最終儲存在儲氣罐8 中。

本實用新型的有益效果在于：通過設(shè)置撬裝式結(jié)構(gòu)，方便設(shè)備安裝固定，將多個過濾、除氧、干燥設(shè)備進行串聯(lián)，方便進行氮氣的制備；各設(shè)備采用市售產(chǎn)品或自己設(shè)計的相關(guān)結(jié)構(gòu)，造價低，適用于對氮氣純度要求不高的氮氣制備。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，造價低，安裝固定方便，純化效率高，使用壽命長。

上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。