本发明涉及深冷空分，具体为一种用于气体分离提纯的深冷空分装置。
背景技术：
1、深冷空分技术又称低温精馏技术，是一种利用气体的物理性质实现空气分离的技术，它的主要原理是利用空气中不同气体的沸点差异，对空气逐步压缩或冷却至其沸点以下，然后再逐步加热，使不同的气体分别凝结和蒸发，从而实现空气中气体的分离高纯度的氧气、氮气和惰性气体等。
2、深冷空分技术一般有过滤器、压缩机、预冷机、换热器、膨胀机、精馏塔和储罐等部件组成，其中空分精馏塔是深冷空分系统的核心装置，精馏塔利用液态空气中不同气体在低温下的沸点差异，进行有效分离，在这里氧气、氮气和其他气体被分离并提取，此时再对分离出的气体进行二次提纯、液化，即可制备商品级液氧、液氮等气体，以满足不同工业用途的需要。
3、然而现有的空分精馏塔普遍存在占地面积较大，精馏塔体较高、投资置办投资成本较大，且现有的深冷空分系统集成度较低，例如在现有的板式精馏塔处理工艺中，从塔顶处收集到的气体往往被引流至别处重新二次提纯、液化，然后再次注入储罐中，需要额外增加空分设备增加工作步骤，造成工作效率低下，且在对气体进行转移的过程中往往会掺杂着前一步提取的其他气体，造成收集的气体掺有杂质，影响提取的质量，且现有的气体收集或转移大多在一个管道或机构内进行，这样在管道或机构内容易残留上一个提取的气体或液化气体，在进行其他气体或液化气体进行收集时，会造成气体或液化气体不纯，影响所要提取气体的质量。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于气体分离提纯的深冷空分装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于气体分离提纯的深冷空分装置，包括塔体，所述塔体的下侧设置有再沸器，所述再沸器的一侧连通有液空进液管，所述塔体的内侧转动连接有交换台，所述交换台的顶部开设有多个透气孔，多个透气孔呈放射状分布，所述交换台的上侧开设有环形凹槽，所述环形凹槽的底侧开设有引流槽孔，所述交换台的下侧固定连接有多个二号限位杆，多个所述二号限位杆的一侧共同滑动连接有密封锥台，所述塔体的上端设置有对气体进行制冷液化的气体液化机构，所述塔体的上侧设置有使密封锥台对交换台进行打开、关闭或与交换台一起转动的交换台驱动机构，所述塔体的一侧设置有可将塔体内部气体抽成真空的真空排气机构，所述塔体的内侧且紧邻交换台的下方设置有加热机构。
3、作为本发明再进一步的方案，所述气体液化机构包括与塔体上侧固定连接的制冷液化机构，所述制冷液化机构为中间被隔断的c形腔体，c形腔体的两端分别设置有制冷介质进口和出口。
4、作为本发明再进一步的方案，所述交换台驱动机构包括与塔体上侧分别固定连接的一号立板和二号立板，所述一号立板的一侧固定连接有气缸，所述气缸的输出端固定连接有与一号立板一侧滑动连接的一号移动板，所述一号移动板的上侧固定连接有伺服电机，所述伺服电机输出轴的下端穿过一号移动板固定连接有冲头，所述冲头的内部设置有可对两侧进行卡位的弹簧销，所述一号立板的一侧设置有多个与弹簧销分别进行配合驱动的多级齿轮机构。
5、作为本发明再进一步的方案，所述多级齿轮机构包括在一号立板和二号立板之间分别设置的一号固定板、二号固定板和三号固定板，所述一号固定板、二号固定板和三号固定板的上侧分别转动连接有一号左齿轮、二号左齿轮和三号左齿轮，所述一号左齿轮、二号左齿轮、三号左齿轮、一号固定板、二号固定板和三号固定板上均贯通开设有卡槽，所述一号固定板的上侧设置有使密封锥台沿二号限位杆上、下往复移动的垂直驱动机构，所述二号固定板的上侧设置有使交换台转动的旋转驱动机构，所述三号固定板的上侧设置有对塔体内壁和交换台表面液体进行液体收集的刮板收集机构。
6、作为本发明再进一步的方案，所述垂直驱动机构包括与二号立板上端固定连接的一号连板，所述一号连板和一号固定板之间转动连接有与一号左齿轮啮合的一号右齿轮，所述一号右齿轮螺纹套接有与密封锥台上侧固定连接的螺纹杆。
7、作为本发明再进一步的方案，所述旋转驱动机构包括在一号固定板和二号固定板之间转动连接且与二号左齿轮啮合的二号右齿轮，所述二号右齿轮的下侧固定连接有与交换台上侧固定连接的一号套管，所述一号套管与螺纹杆之间活动连接，且螺纹杆设置与套管的内腔。
8、作为本发明再进一步的方案，所述刮板收集机构包括在二号固定板和三号固定板之间转动连接三号右齿轮，所述三号右齿轮和三号左齿轮相互啮合，所述三号右齿轮的下侧固定连接有与一号套管外侧活动连接的二号套管，所述二号套管的下端固定连接有刮板，所述刮板同时与塔体的内侧壁、交换台表面和制冷液化机构的底面转动接触，通过刮板对塔体的内侧壁、交换台表面和制冷液化机构的底面上的液体进行刮除。
9、作为本发明再进一步的方案，所述真空排气机构包括与塔体侧面固定连通的密封台，所述密封台的一侧固定连通有真空泵，所述真空泵的一侧连通有可将多余气体进行回收的回流管，所述密封台的内侧滑动连接有密封板，所述密封板的两侧分别固定连接有与密封台侧面滑动连接的拉杆，两个所述拉杆的上端共同固定连接有拉板，所述塔体的侧面固定连接有挡板，所述挡板设置于密封台的上方，所述挡板与拉板之间设置有弹簧，所述一号连板的上侧固定连接有多个一号限位杆，多个所述一号限位杆的一侧共同滑动连接有与螺纹杆上端转动连接的二号移动板，所述二号移动板的下侧设置有拉丝传动组件。所述拉丝传动组件包括在一号连板与挡板之间连通的塑料管，所述塑料管的内部设置有一端与二号移动板下侧固定连接且另一端与拉板上侧固定连接的拉丝。
10、作为本发明再进一步的方案，所述塔体的侧面设置有与引流槽孔配合的液氧电磁阀和液氮电磁阀。
11、本发明的有益效果是：
12、1.本发明通过气缸、伺服电机、弹簧销和刮板收集机构等零件相互配合，可对附着在塔体塔顶内表面及交换台上表面的液化气体进行刮除并落入环形凹槽中汇聚，一方面可提高液空分离后物料利用率；另一方面防止残留的液态气体进入下一环节的气体分离程序中，导致气体分离纯度降低的问题；
13、2.本发明通过引流槽孔、交换台、旋转驱动机构、液氧电磁阀和液氮电磁阀等相互配合，可以将每次液化分离后的液态气体依次对接并导入电磁阀后设置的导流管中，可实现一个蒸馏塔塔体，无需开设多个分离腔，就能完成对空气的分离与提纯，减少了分离塔的占用空间。
14、3.本发明通过再沸器、密封锥台、真空排气机构、垂直驱动机构、安全阀门机构、液空加热机构、一号右齿轮、弹簧销和伺服电机等相互配合，当密封锥台上移，安全阀门机构关闭，实现气体被隔离，具备实施低温液化的空间条件；当液化后的气体流出后，实施下一种气体分离任务时，密封锥台下移打开，安全阀门机构打开，液空加热机构缓慢启动，此时由于再沸器和交换台之间可能还残存有上一环节工艺中制备的气体，安全阀门机构打开后真空泵与塔体构成通路，真空泵启动可将上一环节工艺中制备的气体全部排出，这样可有助于提高液空分离提纯后的各气体纯度。
1.一种用于气体分离提纯的深冷空分装置，包括塔体(1)，所述塔体(1)的下侧设置有再沸器(2)，所述再沸器(2)的一侧连通有液空进液管(25)，其特征在于：所述塔体(1)的内侧转动连接有交换台(3)，所述交换台(3)的顶部开设有多个透气孔，多个透气孔呈放射状分布，所述交换台(3)的上侧开设有环形凹槽(20)，所述环形凹槽(20)的底侧开设有引流槽孔(42)，所述交换台(3)的下侧固定连接有多个二号限位杆(37)，多个所述二号限位杆(37)的一侧共同滑动连接有密封锥台(41)，所述塔体(1)的上端设置有对气体进行制冷液化的气体液化机构，所述塔体(1)的上侧设置有使密封锥台(41)对交换台(3)进行打开、关闭或与交换台(3)一起转动的交换台驱动机构，所述塔体(1)的一侧设置有可将塔体(1)内部气体抽成真空的真空排气机构，所述塔体(1)的内侧且紧邻交换台(3)的下方设置有加热机构(40)。
2.根据权利要求1所述的一种用于气体分离提纯的深冷空分装置，其特征在于：所述气体液化机构包括与塔体(1)上侧固定连接的制冷液化机构(19)，所述制冷液化机构(19)为中间被隔断的c形腔体，c形腔体的两端分别设置有制冷介质进口和出口。
3.根据权利要求2所述的一种用于气体分离提纯的深冷空分装置，其特征在于：所述交换台驱动机构包括与塔体(1)上侧分别固定连接的一号立板(6)和二号立板(17)，所述一号立板(6)的一侧固定连接有气缸(7)，所述气缸(7)的输出端固定连接有与一号立板(6)一侧滑动连接的一号移动板(9)，所述一号移动板(9)的上侧固定连接有伺服电机(10)，所述伺服电机(10)输出轴的下端穿过一号移动板(9)固定连接有冲头(8)，所述冲头(8)的内部设置有可对两侧进行卡位的弹簧销(11)，所述一号立板(6)的一侧设置有多个与弹簧销(11)分别进行配合驱动的多级齿轮机构。
4.根据权利要求3所述的一种用于气体分离提纯的深冷空分装置，其特征在于：所述多级齿轮机构包括在一号立板(6)和二号立板(17)之间分别设置的一号固定板(43)、二号固定板(44)和三号固定板(45)，所述一号固定板(43)、二号固定板(44)和三号固定板(45)的上侧分别转动连接有一号左齿轮(21)、二号左齿轮(22)和三号左齿轮(23)，所述一号左齿轮(21)、二号左齿轮(22)、三号左齿轮(23)、一号固定板(43)、二号固定板(44)和三号固定板(45)上均贯通开设有卡槽(24)，所述一号固定板(43)的上侧设置有使密封锥台(41)沿二号限位杆(37)上、下往复移动的垂直驱动机构，所述二号固定板(44)的上侧设置有使交换台(3)转动的旋转驱动机构，所述三号固定板(45)的上侧设置有对塔体(1)内壁和交换台(3)表面液体进行液体收集的刮板收集机构。
5.根据权利要求4所述的一种用于气体分离提纯的深冷空分装置，其特征在于：所述垂直驱动机构包括与二号立板(17)上端固定连接的一号连板(16)，所述一号连板(16)和一号固定板(43)之间转动连接有与一号左齿轮(21)啮合的一号右齿轮(27)，所述一号右齿轮(27)螺纹套接有与密封锥台(41)上侧固定连接的螺纹杆(13)。
6.根据权利要求4所述的一种用于气体分离提纯的深冷空分装置，其特征在于：所述旋转驱动机构包括在一号固定板(43)和二号固定板(44)之间转动连接且与二号左齿轮(22)啮合的二号右齿轮(28)，所述二号右齿轮(28)的下侧固定连接有与交换台(3)上侧固定连接的一号套管(4)，所述一号套管(4)与螺纹杆(13)之间活动连接，且螺纹杆13设置与套管4的内腔。
7.根据权利要求6所述的一种用于气体分离提纯的深冷空分装置，其特征在于：所述刮板收集机构包括在二号固定板(44)和三号固定板(45)之间转动连接三号右齿轮(29)，所述三号右齿轮(29)和三号左齿轮(23)相互啮合，所述三号右齿轮(29)的下侧固定连接有与一号套管(4)外侧活动连接的二号套管(18)，所述二号套管(18)的下端固定连接有刮板(5)，所述刮板(5)同时与塔体(1)的内侧壁、交换台(3)表面和制冷液化机构(19)的底面转动接触，通过刮板(5)对塔体(1)的内侧壁、交换台(3)表面和制冷液化机构(19)的底面上的液体进行刮除。
8.根据权利要求5所述的一种用于气体分离提纯的深冷空分装置，其特征在于：所述真空排气机构包括与塔体(1)侧面固定连通的密封台(35)，所述密封台(35)的一侧固定连通有真空泵(34)，所述真空泵(34)的一侧连通有可将多余气体进行回收的回流管(32)，所述密封台(35)的内侧滑动连接有密封板(33)，所述密封板(33)的两侧分别固定连接有与密封台(35)侧面滑动连接的拉杆(31)，两个所述拉杆(31)的上端共同固定连接有拉板(30)，所述塔体(1)的侧面固定连接有挡板(46)，所述挡板(46)设置于密封台(35)的上方，所述挡板(46)与拉板(30)之间设置有弹簧(36)，所述一号连板(16)的上侧固定连接有多个一号限位杆(14)，多个所述一号限位杆(14)的一侧共同滑动连接有与螺纹杆(13)上端转动连接的二号移动板(12)，所述一号连板(16)与挡板(46)之间连通的塑料管(26)，所述塑料管(26)的内部设置有一端与二号移动板(12)下侧固定连接且另一端与拉板(30)上侧固定连接的拉丝(15)。
9.根据权利要求1所述的一种用于气体分离提纯的深冷空分装置，其特征在于：所述塔体(1)的侧面设置有与引流槽孔(42)配合的液氧电磁阀(38)和液氮电磁阀(39)。
