(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123342742.7 (22)申请日 2021.12.23 (73)专利权人 昊华气体有限公司 地址 471012 河南省洛阳市 吉利区道南路 12号 (72)发明人 孙晓　魏磊　李梅　高英武　王娟　 张绪锐　王杰　 (51)Int.Cl. B01D 53/26(2006.01) B01D 53/00(2006.01) B01D 45/16(2006.01) F04B 39/06(2006.01) F04B 45/04(2006.01) (54)实用新型名称 一种气体除水装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种气体除水装置， 其特 征是包括旋风分离装置(2)、 冷冻干燥装置(3)、 气体压缩装置(4)、 吸附装置(5)； 其中旋风分离 装置(2)设有气相出口和液相出口， 气相出口连 往冷冻干燥装置(3)； 冷冻干燥装置(3)与 气体压 缩装置(4)、 吸附装置(5)通过管道顺次连接。 该 装置在满足干燥要求的前提下， 有效解决冷干设 备排液口堵塞问题， 可进一步降低冷干设备热物 流的出口温度至 ‑40～‑80℃， 既能有效保护膜式 压缩机， 又能减少吸附装置级数， 从而降低生产 成本。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 216878641 U 2022.07.05 CN 216878641 U 1.一种气体除水装置， 其特征是包括旋风分离装置(2)、 冷冻干燥装置(3)、 气体压缩装 置(4)、 吸附装置(5)； 其中旋风分离装置(2)设有气相出口和液相出口， 气相出口连往冷冻 干燥装置(3)； 冷冻干燥装置(3)与气体压缩 装置(4)、 吸附装置(5)通过 管道顺次连接 。 2.根据权利 要求1所述的气体除水装置， 其特征是还包括气柜(1)； 气柜(1)设在旋风分 离装置(2)之前， 气柜(1)的气体出口与旋风分离装置(2)的气体进口通过 管道连接 。 3.根据权利要求1所述的气体除水装置， 其特征是所述的旋风分离装置(2)为旋风分离 器， 气相出口位于旋风分离器的顶面， 液相出口位于旋风分离器底面， 液相出口管线设有闸 板阀(2.1)和导淋阀(2.2)； 闸板阀(2.1)和导淋阀(2.2)之间为缓冲段(2.3)； 缓冲段(2.3) 顶部筒壁上设有放空管(2.3.6)， 放空管上设有放空阀(2.3.1)； 缓冲段(2.3)的内壁上固定 有上限位块(2.3.2)、 下限位块(2.3.5)， 上限位块(2.3.2)与下限位块(2.3.5)通过垂直设 置的导轴(2.3.4)连接， 导轴(2.3.4)上设有浮子(2.3.3)， 浮子(2.3.3)的厚度大于或等于 放空管(2.3.6)的管径。 4.根据权利要求1所述的气体除水装置， 其特征是所述的冷冻干燥装置(3)包括通过管 道串联的冷干机(3.1)、 冷凝器(3.2)； 其中， 冷干机(3.1)的热物流进口与旋风分离装置(2) 的气相出口通过管道连接， 冷干机(3.1)的热物 流出口与冷凝器(3.2)的热物 流进口通过管 道连接， 冷凝器(3.2)的冷物流进口与来自公用工程的液氮供应管道连接， 冷凝器(3.2)的 冷物流出口与来自公用工程的液氮回流管道连接 。 5.根据权利要求4所述的气体除水装置， 其特征是所述的冷凝器(3.2)为多级冷凝器； 其中， 最后一级冷凝器的热物 流出口通过第一调节阀(3.2.1)连接至气体压缩装置(4)的进 口； 最后一级冷凝的热物流出口在连接第一调节阀(3.2.1)的管路上， 还支出管路与第一级 冷凝器的冷物 流进口连接， 第一级冷凝器的冷物 流出口依次连接第二调节阀(3.2.2) ‑止逆 阀(3.2.3) ‑气体压缩 装置(4)的进口。 6.根据权利要求1所述的气体除水装置， 其特征是所述的气体压缩装置(4)包括加热器 (4.1)和膜式压缩机(4.2)； 冷冻干燥装置(3)连往加热器(4.1)的冷物流进口， 加热器(4.1) 的冷物流出口连往膜式压缩机(4.2)， 随后连往吸附装置(5)。 7.根据权利要求1所述的气体除水装置， 其特征是所述的吸附装置(5)为装填有吸附填 料的吸附塔。 8.根据权利要求7所述的气体除水装置， 其特征是所述的吸附装置(5)为多级吸附塔， 吸附塔级数随热物流在冷凝器的冷凝温度降低而减少。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216878641 U 2一种气体除水装 置 技术领域 [0001]本实用新型 涉及干燥设备技 术领域， 特别是 涉及一种气体除水装置 。 背景技术 [0002]工业或电子气体纯化工艺常常选用低温精馏作为气体 组分分离的有效方法， 为保 证低温精馏塔中气液相充分接触从而实现气体纯化， 气体在进入低 温精馏塔前， 须通过有 效技术手段将气体中水分降低至 500ppmv以下。 [0003]目前， 工业上常采用多级冷干和多级吸附联用手段来达到干燥气体的目的， 一般 采用液氮或液氮残冷作为冷媒将气体温度逐步降低至 ‑20～‑40℃， 夏季气温高时， 气体含 水量大， 进入多级冷干设备后大量水分快速冷凝甚至冷冻， 易导致冷干设备冷凝水出 口结 冰堵塞， 无法正常进 行排水操作； 此外， 气体在进入低温精馏工段前需通过膜式压缩机进 行 增压， 经多级冷干设备干燥后的气 体温度低， 若直接进入膜式压缩机， 易导致压缩机膜片损 坏， 增加设备维修保养成本。 为避免膜式压缩机频繁损坏， 冷干 设备无法将气体降温至理想 值， 也就无法将水分降至理想值。 因此， 在膜式压缩机后需要依赖多级吸附装置进 行深度除 水， 将气体中的水分降低至控制指标 范围内， 而大量吸附剂再生 导致生产成本大 大提高。 实用新型内容 [0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种气体除水装置， 该装置在满足干燥要求 的前提下， 有效解决冷干设备排液 口堵塞问题， 可进一步降低冷干设备热物流的出 口温度 至‑40～‑80℃， 既能有效保护膜式压缩机， 又能减少吸附装置级数， 从而降低生产成本 。 [0005]本实用新型的技术方案是， 一种气体除水装置， 包括旋风分离装置2、 冷冻干燥装 置3、 气体压缩装置4、 吸附装置5； 其中旋风分离装置2设有气相出口和液相出口， 气相出口 连往冷冻干燥装置 3； 冷冻干燥装置 3与气体压缩 装置4、 吸附装置 5通过管道顺次连接 。 [0006]进一步地， 一种气体除水装置， 还包括气柜1； 气柜1设在旋风分离装置2之前， 气柜 1的气体出口与旋风分离装置2的气体进口通过 管道连接 。 [0007]所述的旋风分离装置2为旋风分离器， 气相出口位于旋风分离器的顶面， 液相出口 位于旋风分离器底面， 液相出口管线设有闸板阀2.1和导淋阀2.2； 闸板阀2.1和导淋阀2.2 之间为缓冲段2.3； 缓冲段2.3顶部筒壁上设有放空管2.3.6， 放空管上设有放空阀2.3.1； 缓 冲段2.3的内壁上固定有上限位块2.3.2、 下限位块2.3.5， 上限位块2.3.2与下限位块2.3.5 通过垂直设置的导轴2.3.4连接， 导轴2.3.4上设有浮子2.3.3， 浮子2.3.3的厚度大于或等 于放空管2.3.6的管径。 浮子2.3.3在上浮至上限位 块2.3.2处时， 将放空管封堵。 [0008]所述的冷冻干燥装置3包括通过管道串联的冷干机3.1、 冷凝器3.2； 其中， 冷干机 3.1的热物流进口与旋风分离装置2的气相出口通过管道连接， 冷干机3.1的热物流出口与 冷凝器3.2的热物流进口通过管道连接， 冷凝器3.2的冷物 流进口与来自公用工程的液氮供 应管道连接， 冷凝器3.2的冷物 流出口与来自公用工程的液氮回流管道连接。 冷干机与冷凝 器的区别在于： 冷干机使用的是冷干机自带的冷媒、 冷凝器、 蒸发器等联合工作， 进行循环说　明　书 1/3 页 3 CN 216878641 U 3