本實用新型屬于制取氮氣技術領域，具體涉及一種制取氮氣的分離器及系統。

背景技術：

現有的制取氮氣裝置一般采用優質碳分子篩為吸附劑，利用變壓吸附原理，直接從壓縮空氣中獲取氮氣；在一定壓力下，動力效應的原因，氧、氮在碳分子篩上的擴散速率差異較大，短時間內，氧分子被碳分子篩大量吸附，氮分子在氣相富集，達到氧氮分離。但現有的分離器碳分子篩層對氧的吸附容量隨壓力的變化有明顯差異，使得制取氮氣效率不高；碳分子篩層的使用率也低；同時由于壓力的影響，也將嚴重影響到系統的工作效率。

基于上述制取氮氣的分離器中存在的技術問題，尚未有相關的解決方案；因此迫切需要尋求有效方案以解決上述問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是針對上述技術中存在的不足之處，提出一種制取氮氣的分離器及系統，旨在解決現有分離器分離效率低下的問題。

本實用新型提供一種制取氮氣的分離器，包括腔體、進氣道、出氣道以及碳分子篩層；進氣道設置于分離器底部；出氣道設置于分離器頂端；碳分子篩層包括第一碳分子篩層；第一碳分子篩層呈折疊式設置于分離器的腔體內。

進一步地，碳分子篩層包括第二碳分子篩層；第二碳分子篩層呈平板狀設置于第一碳分子篩層與出氣道之間。

進一步地，碳分子篩層包括第三碳分子篩層；第三碳分子篩層呈平板狀設置于第一碳分子篩層與進氣道之間。

進一步地，第一碳分子篩層包括多個折疊層；各個折疊層沿分離器底部向分離器頂端折疊延伸；每個折疊層碳分子篩密度沿分離器腔體高度升高而變小。

進一步地，第一碳分子篩層還包括第一折疊層、第二折疊層、第三折疊層以及第四折疊層；第一折疊層、第二折疊層、第三折疊層以及第四折疊層依次沿分離器腔體底部向頂部傾斜折疊向上，且第一折疊層和第二折疊層之間的夾角大于第三折疊層和第四折疊層之間的夾角。

進一步地，還包括儲氣腔，儲氣腔設置于出氣道與腔體之間，出氣道設置于儲氣腔中心位置。

進一步地，還包括感溫包，感溫包設置于儲氣腔側壁上。

進一步地，還包括有泄壓閥，泄壓閥設置于腔體中部。

本實用新型還提供一種制取氮氣的系統，包括依次連接的空氣壓縮機、過濾器、干燥器、分離器以及空氣存儲器；分離器為上述所述的分離器。

進一步地，分離器包括第一分離器和第二分離器；第一分離器和第二分離器并列設置。

通過采用上述技術方案，能夠有效提高分離器碳分子層分離效果，同時提高制取氮氣的生產效率；并且能夠簡化分離器設備、防止腔體內壓力不均勻；體積較小，拆卸維修方便。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

以下將結合附圖對本實用新型作進一步說明：

圖 1 為本實用新型制取氮氣的分離器的結構示意圖；

圖2為本實用新型制取氮氣的系統流程圖。

圖中：1、空氣壓縮機；2、過濾器；3、干燥器；4、空氣存儲器；5、第一分離器；51、進氣道；52、第三碳分子篩層；53、第一碳分子篩層；54、第二碳分子篩層；55、出氣道；56、儲氣腔；6、第二分離器；7、第三控制閥；8、第四控制閥；9、第五控制閥；10、第六控制閥；11、第一控制閥；12、第二控制閥；13、穩壓器；14、氮氣存儲器。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

如圖1所示，本實用新型還提供一種制取氮氣的分離器，其中，分離器包括有腔體、進氣道51、出氣道52以及碳分子篩層；進氣道51設置于分離器底部，且沿分離器底部側邊延伸出一段，便于緩沖氣體進入以及連接；出氣道52設置于分離器頂端，分離器位于腔體和出氣道55之間設有儲氣腔56，其主要用于貯存分解的氮氣，同時能有穩定腔體壓力的作用，出氣道51設置于儲氣腔56中心位置；其中，還包括感溫包，感溫包設置于儲氣腔56的側壁上，用于檢測儲氣腔56內的溫度，便于判斷壓力；碳分子篩層包括第一碳分子篩層；第一碳分子篩層呈折疊式設置于分離器的腔體內，這樣有利于改善碳分子層表面擴散效率，提高碳分子篩制取氮氣的生產效率。

優選地，碳分子篩層包括第二碳分子篩層和第三碳分子篩層，第二碳分子篩層呈平板狀設置于第一碳分子篩層與出氣道之間，主要是進一步處理分解出的氣體，以提高氮氣的純度，平板狀設置主要是擴大過濾吸附面積；第三碳分子篩層呈平板狀設置于第一碳分子篩層與進氣道之間，主要是預處理待分解的氣體，以便于改善分離效果。

優選地，第一碳分子篩層包括多個折疊層；各個折疊層沿分離器底部向分離器頂端折疊延伸；每個折疊層碳分子篩密度沿分離器腔體高度升高而變小，在腔體底部的氣體濃度相對要大，這樣設置可以有效提高分解效果。

優選地，第一碳分子篩層包括第一折疊層、第二折疊層、第三折疊層以及第四折疊層；第一折疊層、第二折疊層、第三折疊層以及第四折疊層依次沿分離器腔體底部向頂部傾斜折疊向上，且第一折疊層和第二折疊層之間的夾角大于第三折疊層和第四折疊層之間的夾角；這樣設置主要是由于第一折疊層和第二折疊層待分解的氣體濃度要比分解后的濃度高，這樣能有合理安排各個區域的氣體濃度以及壓力關系。

優選地，結合上述方案，本實用新型還包括有泄壓閥，泄壓閥設置于腔體中部，用于排泄泄壓，當該裝置維修或清洗時，可以排掉腔體內的剩余氣體。

如圖 2所示，結合上述所述的分離器，本實用新型提供一種制取氮氣的裝置，包括依次連接的空氣壓縮機1、過濾器2、干燥器3、空氣存儲器4以及上述分離器；過濾器2包括液體過濾和粉塵過濾，主要是初步過濾初步空氣中摻雜的液體以及粉塵顆粒，避免后續工序中影響吸附提純；其中還包括穩壓器13和壓力傳感器；進一步地，壓力傳感器分別設置于分離器內壁以及穩壓器13內壁，用于檢測穩壓器13和分離器的壓力值；穩壓器13與分離器通過第一回路聯通；第一回路上還設有第二回路；第一回路設有第一控制閥11；第二回路設有第二控制閥12；壓力傳感器分別設置于分離器和第一回路上；分離器包括第一分離器5和第二分離器6，第一分離器5和第二分離器6分別設有碳分子篩層，碳分子篩層對空氣中的氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在碳分子篩表面上的擴散速率不同，通過將直徑較小的氣體分子（氧氣）擴散速率較快，較多的進入碳分子篩微孔從而將兩種氣體分離；第一分離器5和第二分離器6并列設置，并通過第三回路和第四回路聯通；第一回路和第二回路以及第三回路聯通；通過采用上述方案，能夠在分離器以及制取氮氣的流路中壓力不穩定情況下，通過啟動第二回路中的控制閥12，使穩壓器13中的氮氣回流，起到穩壓的作用；當分離器以及穩壓器中的壓力變化值較小的情況，第一回路上的第一控制閥11處于半打開狀態，同樣能有起到均壓的作用。

優選地，還包括氮氣存儲器14，氮氣存儲器14與分離器聯通，主要用于存儲氮氣；同時氮氣存儲器14還可以與穩壓器13聯通，主要是進一步保持穩壓器13中的氮氣充足。

優選地，如圖2所示，本實用新型還包括第三控制閥7、第四控制閥8、第五控制閥9以及第六控制閥10；第三控制閥7設置于第三回路上，用于制取氮氣時控制第一分離器5的啟閉；第四控制閥8設置于第四回路上，用于制取氮氣時控制第二分離器6的啟閉；第五控制閥9與第六控制閥10分別設置于第一分離器5和第二分離器6的出氣口；第三控制閥7與第五控制閥9聯動，主要用于調制第一分離器5制取氮氣以及調壓；第四控制閥8與第五控制閥10聯動，主要用于調制第二分離器6以及調壓。

通過采用上述技術方案，能夠有效提高分離器碳分子層分離效果，同時提高制取氮氣的生產效率；并且能夠簡化分離器設備、防止腔體內壓力不均勻；體積較小，拆卸維修方便。

以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍情況下，都可利用上述所述技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術對以上實施例所做的任何改動修改、等同變化及修飾，均屬于本技術方案的保護范圍。