一种深冷系统中氮气的回收利用系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115518490A(43)申请公布日2022.12.27(21)申请号202210987510.7(22)申请日2022.08.17(71)申请人浙江天成工程设计有限公司地址311100浙江省杭州市余杭区五常街道盛奥铭座10幢1单元401室、402室(72)发明人费可方吴佳慧姜雪超杜学林黄建军陈中继(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109专利代理师何俊(51)Int.Cl.B01D53/047(2006.01)B01J20/02(2006.01)C01B21/04(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图1页(54)发明名称一种深冷系统中氮气的回收利用系统(57)摘要本发明涉及氮气回收利用的技术领域，公开了一种深冷系统中氮气的回收利用系统，包括变压吸附装置和氮气缓冲装置；所述变压吸附装置包括进气口和出气口；所述出气口与氮气缓冲装置的进口相连通；所述氮气缓冲装置的出口与深冷系统相连通；所述变压吸附装置中装载有改性活性炭吸附剂；所述变压吸附装置中的气体经改性活性炭吸附剂进行变压吸附后，未吸附气体通入氮气缓冲装置压缩后直接用于反应系统。本发明通过吸附剂吸附除杂，提高氮气的回收利用效率，获得高收率和高纯度氮气，操作简单，并可直接将氮气作为反应的氮气保护气再次利用。CN115518490ACN115518490A权利要求书1/2页1.一种深冷系统中氮气的回收利用系统，其特征在于，包括变压吸附装置（2）和氮气缓冲装置（3）；所述变压吸附装置（2）包括进气口（201）和出气口（202）；所述出气口（202）与氮气缓冲装置（3）的进口相连通；所述氮气缓冲装置（3）的出口与反应系统（7）相连通；所述变压吸附装置（2）中装载有改性活性炭吸附剂；所述变压吸附装置（2）中的气体经改性活性炭吸附剂进行变压吸附后，未吸附气体通入氮气缓冲装置（3）直接用于反应系统（7）。2.如权利要求1所述深冷系统中氮气的回收利用系统，其特征在于，所述变压吸附装置（2）的处理压力为0.3~0.8MPa，处理温度为20~30℃。3.如权利要求1所述深冷系统中氮气的回收利用系统，其特征在于，所述变压吸附装置（2）还包括排气口（203）和热进气口（204）；所述进气口（201）和排气口（203）设于变压吸附装置（2）的上端；所述出气口（202）和热进气口（204）设于变压吸附装置（2）的下端。4.如权利要求3所述深冷系统中氮气的回收利用系统，其特征在于，所述系统还包括加热换热装置（4）；所述加热换热装置（4）的进口与变压吸附装置（2）的排气口（203）相连通；所述加热换热装置（4）的出口与变压吸附装置（2）的热进气口（204）相连通。5.如权利要求4所述一种深冷系统中氮气的回收利用系统，其特征在于，所述加热换热装置（4）的处理温度为80100℃。~6.如权利要求4或5所述深冷系统中氮气的回收利用系统，其特征在于，所述改性活性炭吸附剂通过经热进气口（204）通入的气体在常压下逆向吹扫实现再生，脱附后产生气体由排气口（203）排出。7.如权利要求1所述深冷系统中氮气的回收利用系统，其特征在于，所述改性活性炭吸附剂的制备方法包括如下步骤：（1）将乙基三氯硅烷、苯基三氯硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷滴加入水和甲苯的混合溶液中，加热至55~75℃进行反应30~80min，反应完成后，静置分离水层，得到乙烯基硅树脂预聚物；（2）将活性炭、g‑C3N4纳米片加入到乙烯基硅树脂预聚物中搅拌混合，所述活性炭的孔径为不大于2nm；再加入富马酸、偶氮二异丁腈、三氯甲烷和N,N‑二甲基甲酰胺混合，在75~85℃下减压蒸馏2~4h；之后加入壳聚糖和三氯甲烷混合，再滴加三聚磷酸钠溶液，滴加完毕后交联2030min；所述g‑CN纳米片、壳聚糖、三氯甲烷和三聚磷酸钠溶液的质量体积比为~340.10.3g：47g：102~~~0mL：1~3mL；所述三聚磷酸钠溶液的浓度为2~4mg/mL；反应完成后放入模具中，固化后焙烧，得到改性活性炭吸附剂。8.如权利要求7所述深冷系统中氮气的回收利用系统，其特征在于，步骤（1）中，所述乙基三氯硅烷、苯基三氯硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为35~50：25~35：10~15；所述水和甲苯的体积比为1~1.5：1；步骤（2）中，所述活性炭、g‑C3N4纳米片、乙烯基硅树脂预聚物、富马酸、偶氮二异丁腈、三氯甲烷和N,N‑二甲基甲酰胺的质量体积比为0.5~1g：0.1~0.3g：50~60g：5~10g：0.5~1g：50mL：10~30mL；所述壳聚糖的分子量为10000~50000；所述固化为加温加压固化，温度为9010~0℃，压力为3~5MPa；所述焙烧的温度为300~400℃，时间为2~4h。