CN103968642B - 一种塔式提高气体纯度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种塔式提高气体纯度的方法，包括以下步骤：A、前准备：向气体冷箱中充气，在充气时，保证冷箱顶部的放气阀有气体冒出；B、将冷箱中的气体经过粗气体塔和冷凝蒸发器组成的循环泵进行粗气体筛选，使筛选后的气体中的杂质含量小于等于≤2PPm；C、将筛选后的气体送入精气体塔，进一步为气体提纯。本发明具有提纯方法简单，提纯后气体纯度较高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高气体纯度的方法，特别是一种塔式提高气体纯度的方法。
背景技术
气体在生产制备过程中，一般都需要经过提纯处理，现有的提纯处理一般均是采用活性炭、分子筛等固体吸附剂，但是这种提纯速度较慢，提取的气体纯度较低。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种提纯方法简单，提纯后气体纯度较高的塔式提高气体纯度的方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种塔式提高气体纯度的方法，包括以下步骤：
A、前准备：向气体冷箱中充气，在充气时，保证冷箱顶部的放气阀有气体冒出；
B、将冷箱中的气体经过粗气体塔和冷凝蒸发器组成的循环泵进行粗气体筛选，使筛选后的气体中的杂质含量小于等于≤2PPm；
C、将筛选后的气体送入精气体塔，进一步为气体提纯。
本发明的进一步改进在于：步骤B中的粗气筛选通过控制进入粗气体塔的气体馏份的流量来筛选。
本发明的进一步改进在于：控制进入粗气体塔的气体馏份的流量通过调控粗气体冷凝器中的液空液面高度或调节粗气体冷凝器中液空的含杂质量。
本发明的进一步改进在于：所述调控粗气体冷凝器中的液空液面高度通过控制粗气体塔冷凝器的热负荷来进行，热负荷通过液空蒸发压力、液空回流量、冷凝侧粗液气体液位及蒸发侧的液空液位来决定。
本发明的进一步改进在于：所述调节粗气体冷凝器中液空的含杂质量通过控制下塔液空进入粗气体冷凝器的液空流量来控制，通过采用筛板塔，阻力较大，这样就使得与粗气体冷凝器中的液空压力差很小，液空的组份中的含杂质量要低，减少液空中氮的蒸发。
本发明与现有技术相比具有以下优点：提纯方法较为简单，提取后的气体纯度高，降低了生产成本。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
本发明示出了一种塔式提高气体纯度的方法的具体实施方式，包括以下步骤：
A、前准备：向气体冷箱中充气，在充气时，保证冷箱顶部的放气阀有气体冒出；
B、将冷箱中的气体经过粗气体塔和冷凝蒸发器组成的循环泵进行粗气体筛选，使筛选后的气体中的杂质含量小于等于≤2PPm；
C、将筛选后的气体送入精气体塔，进一步为气体提纯。
本发明进一步优选：步骤B中所述的粗气筛选通过控制进入粗气体塔的气体馏份的流量来筛选，控制进入粗气体塔的气体馏份的流量通过调控粗气体冷凝器中的液空液面高度或调节粗气体冷凝器中液空的含杂质量，调控粗气体冷凝器中的液空液面高度通过控制粗气体塔冷凝器的热负荷来进行，热负荷通过液空蒸发压力、液空回流量、冷凝侧粗液气体液位及蒸发侧的液空液位来决定，调节粗气体冷凝器中液空的含杂质量通过控制下塔液空进入粗气体冷凝器的液空流量来控制，通过采用筛板塔，阻力较大，这样就使得与粗气体冷凝器中的液空压力差很小，液空的组份中的含杂质量要低，减少液空中氮的蒸发。
本发明所述的提高纯度的方法，具体为：在操作气体系统前，打开控制阀向气体冷箱充气，打开的大小只要使冷箱顶部放气阀微微有气冒出即可，然后送入粗气体塔、冷凝蒸发器液杂质循环泵所组成进行粗气体筛选，粗气体塔的作用是为精气体塔提供杂质含量≤2PPm的尽可能多的粗气体气，在上塔气体馏份抽出管与粗气体塔之间没有阀门，进入粗气体塔的馏份流量由以下两个途径来控制：一是调控粗气体冷凝器有合适的液空液面高度；二是调节粗气体冷凝器中液空的含杂质量；
粗气体塔冷凝器液空液面的控制：
控制粗气体塔冷凝器液空液面的目的，就是控制粗气体塔冷凝器的热负荷。粗气体冷凝器的热负荷大，表示进入粗气体塔冷凝器的粗气体气多，即从上塔抽出的气体馏分流量大。反之亦然。影响粗气体塔冷凝器热负荷的因素有：液空蒸发压力，液空回流量，冷凝侧粗液气体液位及蒸发侧的液空液位。
粗气体冷凝器粗气体冷凝液回塔顶管路上无阀门控制，因此冷凝侧粗液气体液位是不能控制的。
粗气体冷凝器液空回上塔阀的作用是控制回上塔的液空量和粗气体冷凝器液空液位，下塔阀是控制下塔液空进入粗气体冷凝器的液空流量。本专利中的液空回流量的大小，是用来调整液空组份的主要手段，从而保证粗气体冷凝器的传热温差，这是它的主要作用，粗气体塔通过采用筛板塔，阻力较大，因粗气体塔的操作压力不可能很低，这样就使得与粗气体冷凝器中的液空压力差很小，为保证必要的传热温差，这就要求液空的组份中的含杂质量要低，减少液空中氮的蒸发，必然采用增大液空回量来保证。
调整液空的操作液位是改变粗气体冷凝器热负荷的有效手段。一般情况下，升高液空液位，粗气体塔的阻力会上升，反之下降，但是液空液位过高，会影响液空蒸发侧的平均温度，使温差减小，粗气体塔的阻力反而会下降。因此，正确控制液空操作液位非常重要，一般宜控制在300～500mm。可见，改变液空液面高度，改变液空的蒸发温度，即改变粗气体冷凝器的传热温差，因为传热温差的改变即改变了粗气体冷凝器的热负荷，也就是改变了从上塔抽出进入粗气体塔的气体馏分量。
改变粗气体冷凝器液空液面的高度及用下塔阀改变粗气体冷凝器的含杂质量，间接控制馏分量及馏分中含气体量，馏分中含气体量希望在8﹪～13﹪之间，馏分中含氮量应尽可能少，提高气体纯度。
再用一个控制阀使粗气体量控制在83Nm3/h左右，使其达到≤2PPm。控制阀的开度，使精气体蒸发器液面保持稳定。控制阀的开度使精气体，冷凝器液面保持稳定。
轮流微开精气体塔气体流路各吹除阀，分析接头，加速精气体系统各容器、管、阀内的气体置换速度。微开阀，向液气体贮槽送液，注意精气体塔蒸发器液面的变化。阀的开度需保证液位的稳定，防止气体气抽出，在纯度不变的前提下，逐步开大阀，增大粗气体流量（每次增加3～5Nm3/h，中间要停30分钟左右，使精气体量逐步达到设计值。
Claims (3)
1.一种塔式提高气体纯度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、前准备：向气体冷箱中充气，在充气时，保证冷箱顶部的放气阀有气体冒出；
B、将冷箱中的气体经过粗气体塔和冷凝蒸发器组成的循环泵通过控制进入粗气体塔的气体馏份的流量来进行粗气体筛选，具体的来说控制进入粗气体塔的气体馏份的流量通过调控粗气体冷凝器中的液空液面高度或调节粗气体冷凝器中液空的含杂质量，使筛选后的气体中的杂质含量≤2PPm；
C、将筛选后的气体送入精气体塔，进一步为气体提纯。
2.根据权利要求1所述一种塔式提高气体纯度的方法，其特征在于：所述调控粗气体冷凝器中的液空液面高度通过控制粗气体塔冷凝器的热负荷来进行，热负荷通过液空蒸发压力、液空回流量、冷凝侧粗液气体液位及蒸发侧的液空液位来决定。
3.根据权利要求2所述一种塔式提高气体纯度的方法，其特征在于：所述调节粗气体冷凝器中液空的含杂质量通过控制下塔液空进入粗气体冷凝器的液空流量来控制，通过采用筛板塔，阻力较大，这样就使得与粗气体冷凝器中的液空压力差很小，液空的组份中的含杂质量要低，减少液空中氮的蒸发。
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