CN106949377A - 一种稀有气体真空吸气回收的方法和装置 - Google Patents
一种稀有气体真空吸气回收的方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106949377A CN106949377A CN201710290587.8A CN201710290587A CN106949377A CN 106949377 A CN106949377 A CN 106949377A CN 201710290587 A CN201710290587 A CN 201710290587A CN 106949377 A CN106949377 A CN 106949377A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vacuum chamber
- rare gas
- purification system
- vacuum
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 50
- 230000003434 inspiratory effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 32
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 27
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 19
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 2
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- PDEXVOWZLSWEJB-UHFFFAOYSA-N krypton xenon Chemical compound [Kr].[Xe] PDEXVOWZLSWEJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
- F17D1/04—Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
- F17D3/01—Arrangements for supervising or controlling working operations for controlling, signalling, or supervising the conveyance of a product
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
- F17D3/18—Arrangements for supervising or controlling working operations for measuring the quantity of conveyed product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
本发明一种稀有气体真空吸气回收的方法和装置，所述方法包括在现有稀有气体纯化系统中增加一套真空吸气回收系统，当纯化系统停运时，可通过真空吸气回收系统将系统管路中滞留的稀有气体利用负压吸气原理回收入真空室中，当纯化系统恢复运行时可将真空室中存储的稀有气体反充入纯化系统中。所述装置包括：依次连接的真空室手动进气阀、真空室自动进气阀、真空室、真空压力表、真空室出口阀和真空泵，以及连接上述设备及仪表的管道。本发明能有效节约资源，提高经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及稀有气体纯化系统，尤其涉及稀有气体的回收利用。
背景技术
稀有气体因在空气中占比极少且提取工艺较复杂，其价格相对比较昂贵。在现有空分装置技术条件下，提取稀有气体能达到的纯度通常≤1ppm，或略大于1ppm。但目前市场往往需求更高纯度的稀有气体如氪、氙，用于高端电子行业，为此，需要对稀有气体进一步提纯，通过采用催化剂提纯技术，能进一步去除氪氙中含有的微量SF6、O2和N2等，使氪氙的纯度达到≤0.1ppm。
目前，空分行业中普遍使用带有催化塔设备的纯化系统对稀有气体进一步提纯，催化塔在其内的催化剂达到饱和状态后需要定期从纯化装置中拆卸下来进行再生，之后再将催化塔重新安装投入使用；在更换催化塔的过程中或设备出现故障停车，纯化系统管路中的稀有气体通常会被排入大气浪费掉。稀有气体相对昂贵，尤其是氙气被称为“黄金气体”，其价格在4～25万元/m3之间波动，催化剂的使用周期约为500小时，因此从长周期来计算，将每次更新催化塔或设备故障停车等排放掉的氙气累计起来，其价值可观。因此，目前尚待解决的技术问题是如何将这部分稀有气体收集利用起来，实现其价值，避免浪费。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明给出了一种稀有气体真空吸气回收的方法及装置。
本发明所述方法包括在现有稀有气体纯化系统中增加一套真空吸气回收系统，当纯化系统因故障或正常停运时，可通过真空吸气回收系统将系统管路中滞留的稀有气体通过负压吸气原理回收入真空室中，当纯化系统恢复运行时可将真空室中存储的稀有气体反充入纯化系统中。
具体方法包括首先使用真空泵对真空室进行抽真空处理，当真空室压力达到-0.05Mpa～-0.1Mpa时，关闭真空室出口阀，拆下真空泵备用；接着打开真空室进气阀，利用真空室的负压将催化塔和管路中滞留的稀有气体抽入真空室中，当纯化管路压力接近0Mpa时，纯化管路自动控制进气阀、出气阀和真空室自动进气阀自动关闭，纯化系统停运。
本发明进一步技术方案为，当纯化系统恢复运行时再利用负压吸气原理优先将真空室中存储的稀有气体反充入纯化系统中，恢复真空吸气回收系统至备用状态。
具体方法包括当纯化系统解除故障或催化塔再生完毕，首先对纯化系统管路进行吹扫和抽真空处理，此时纯化系统管路压力为-0.05～-0.1Mpa，接着开启自动控制进气阀、出气阀和真空室自动进气阀，真空室中的稀有气体利用负压吸气原理反充入纯化系统管路，当真空室压力约为0Mpa时，真空室自动进气阀自动闭合，完成真空室中存储的稀有气体反充过程；最后关闭真空室手动进气阀，恢复真空吸气回收系统至备用状态；打开纯化系统管路手动进气阀和手动出气阀，氙气纯化系统恢复正常工况。
为实施本发明所述方法，本发明所述一种稀有气体真空吸气回收装置包括依次连接的真空室手动进气阀、真空室自动进气阀、真空室、真空压力表、真空室出口阀、真空泵，以及连接上述设备及仪表的管道。
本发明所述装置进一步技术方案为所述装置管道及真空室与气体直接接触面部分均采用EP(电抛光)处理，可防止管壁和真空室内粘附的任何细微杂质进入纯化气体中，有效确保稀有气体纯化达到要求纯度。
本发明所述装置进一步技术方案还包括，所述装置上的阀门均采用漏率最低的不锈钢波纹管阀，漏率＜1×10－7帕升/秒，是为了有效防止纯化气体泄漏，同时确保纯化气体的纯度。
附图说明
图1：一种稀有气体真空吸气回收装置实施例一示意图；
图2：一种稀有气体真空吸气回收装置实施例二示意图。
附图符号说明：1、手动进气阀；2、自动控制进气阀；3、压力表；4、催化塔；5、自动控制出气阀；6、手动出气阀；21、真空室手动进气阀；22、真空室自动进气阀；23、真空室；24、真空压力表；25、真空室出口阀；26、真空泵；
具体实施方式
本实施例中氙气纯化装置生产量为0.016m3/h，经纯化系统提纯后纯度提高至99.9999％，氙气纯化装置使用周期约为500小时，达到使用周期即需要对催化塔进行倒换活化，此时需要将催化塔从纯化装置中拆卸下来进行再生，再生完毕后再重新装入纯化装置中投入使用。
下面结合附图1对本发明实施例一做进一步详细说明：
以氙气纯化系统为例，现有技术氙气纯化系统管路包括依次连接的手动进气阀1、自动控制进气阀2、压力表3、催化塔4、自动控制出气阀5、手动出气阀6；纯度≤1ppm或略大于1ppm的稀有气体经催化塔4作用后，进一步去除了其中含有的微量SF6、O2和N2等，使产品氙的纯度达到≤0.1ppm。目前，当纯化管路出现故障或催化塔4达到饱和状态需要拆卸下来再生时，通常催化塔和管道中滞留的氙气会被排放掉。
本发明实施例在氙气纯化管路手动进气阀1之后采用三通接入一路真空吸气回收管路装置，所述装置包括依次连接的真空室手动进气阀21、真空室自动进气阀22、真空室23、真空压力表24、真空泵截止阀25、真空泵26；目的是为了在上述氙气纯化系统停止工作时，将催化塔和管路中滞留的氙气利用负压吸气原理回收入真空室23中，当纯化系统恢复运行时可将真空室23中存储的氙气反充入纯化管路中再次利用。
为确保氙气纯化达到要求纯度，本发明实施例装置的管路及真空室与气体直接接触面部分均采用EP(电抛光)处理，可有效防止管壁和真空室内粘附的任何细微杂质进入纯化气体中。
同时为了有效防止纯化气体泄漏，确保纯化氙气的纯度，实施例装置上的阀门均选用漏率最低的不锈钢波纹管阀，漏率＜1×10－7帕升/秒。
本发明所述装置工作过程如下：
1、氙气纯化系统处于工作状态时，手动进气阀1开启，真空室手动进气阀21、自动进气阀22处于闭合状态；
2、当氙气纯化系统因故障或更换催化塔停止工作时，关闭手动进气阀1、手动出气阀6，保持自动控制进气阀2和出气阀5在打开状态；
3、此时，首先把真空泵26接口与真空室出口阀25接上，并打开真空室出口阀25，随后启动真空泵26对真空室23进行抽真空处理，当真空压力表24显示的压力值介于-0.05Mpa～-0.1Mpa时，关闭真空室出口阀25，拆下真空泵26接口后备用。
4、其次，打开真空室手动进气阀21、自动进气阀22，利用真空室23的负压吸气原理，将催化塔4和管路中滞留的约3升氙气抽入真空室23，当压力表3显示压力值接近0Mpa时，自动控制进气阀2、出气阀5和真空室自动进气阀22自动关闭；
5、当纯化系统解除故障或催化塔再生完毕重新安装后，对纯化系统管路进行吹扫和抽真空处理，此时纯化系统管路压力表显示压力值为-0.05～-0.1Mpa，并确保手动进气阀1和手动出气阀6处于关闭状态；
6、开启自动控制进气阀2、出气阀5和真空室自动进气阀22，真空室23中的氙气利用负压吸气原理反充入纯化系统管路，当真空压力表24显示的压力值约为0Mpa时，真空室自动进气阀22自动闭合，完成真空室中存储的氙气反充过程。
7、此时，关闭真空室手动进气阀21，打开手动进气阀1和手动出气阀6，氙气纯化系统恢复正常工况。
下面结合附图2对本发明实施例二做进一步详细说明：
本发明实施例二为配有二套同样结构的纯化系统装置，装置结构左右对称，一用一备，一套运行时，另一套处于备用状态，两套装置通过阀门切换来控制；当一套出现故障或催化塔再生停运时，可切换到另一套装置，从而保持纯化工序持续进行不间断。具体实施过程如下：
实施过程如同以上实施例一1至4步骤，区别在于：当一路氙气纯化装置因故障或更换催化塔停止工作时，另一路备用的纯化装置已准备就绪，其管路压力值为-0.05Mpa～-0.1Mpa，此时开启备用管路的自动控制进气阀2、出气阀5和真空室自动进气阀22，真空室23中的氙气利用负压吸气原理反充入备用纯化装置，当真空压力表24显示的压力值约为0Mpa时，真空室自动进气阀22自动闭合，完成真空室中存储的氙气反充过程，关闭真空室手动进气阀21；之后打开备用装置的手动进气阀1和手动出气阀6，另一路备用的纯化装置恢复正常工况。
通过本发明所述方法和装置，按每次回收0.28m3氙气计算，依据当前氙气市场价格6万/m3(氙气市场价格波动范围4～25万元)，每次回收产生利润约1.8万元；同时，节约资源，避免浪费。
Claims (5)
1.一种稀有气体真空吸气回收的方法，所述方法包括在现有稀有气体纯化系统中增加一套真空吸气回收系统，当纯化系统停运时，可通过真空吸气回收系统将系统管路中滞留的稀有气体利用负压吸气原理回收入真空室中，当纯化系统恢复运行时可将真空室中存储的稀有气体反充入纯化系统中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当纯化系统恢复运行时再利用负压吸气原理优先将真空室中存储的稀有气体反充入纯化系统中，恢复真空吸气回收系统至备用状态。
3.一种稀有气体真空吸气回收的装置包括：依次连接的真空室手动进气阀(21)、真空室自动进气阀(22)、真空室(23)、真空压力表(24)、真空室出口阀(25)、真空泵(26)，以及连接上述设备及仪表的管道。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述装置管道及真空室与气体直接接触部分均采用EP(电抛光)处理。
5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于：所述装置上的阀门均采用不锈钢波纹管阀。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710290587.8A CN106949377A (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种稀有气体真空吸气回收的方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710290587.8A CN106949377A (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种稀有气体真空吸气回收的方法和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106949377A true CN106949377A (zh) | 2017-07-14 |
Family
ID=59477599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710290587.8A Pending CN106949377A (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种稀有气体真空吸气回收的方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106949377A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109420646A (zh) * | 2017-09-04 | 2019-03-05 | 中核陕西铀浓缩有限公司 | 一种铀浓缩工厂气体吹洗装置及吹洗方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19635002A1 (de) * | 1996-08-30 | 1998-03-05 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren zur Online-Rückgewinnung von Xenon aus Narkosegas |
| US20030129127A1 (en) * | 2002-01-04 | 2003-07-10 | Cook Stephen John | Recovery of krypton and xenon |
| JP2005142239A (ja) * | 2003-11-04 | 2005-06-02 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 希ガス保有設備及び希ガス回収供給装置並びに希ガス保有設備における構成部品の交換方法 |
| CN101285555A (zh) * | 2007-04-10 | 2008-10-15 | 博莱克·威奇公司 | 收集密封泄漏气体以及增加其压力的系统和方法 |
| CN105477993A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-13 | 上海和立工业气体有限公司 | 激光器废气回收装置及其控制方法 |
-
2017
- 2017-04-28 CN CN201710290587.8A patent/CN106949377A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19635002A1 (de) * | 1996-08-30 | 1998-03-05 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren zur Online-Rückgewinnung von Xenon aus Narkosegas |
| US20030129127A1 (en) * | 2002-01-04 | 2003-07-10 | Cook Stephen John | Recovery of krypton and xenon |
| JP2005142239A (ja) * | 2003-11-04 | 2005-06-02 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 希ガス保有設備及び希ガス回収供給装置並びに希ガス保有設備における構成部品の交換方法 |
| CN101285555A (zh) * | 2007-04-10 | 2008-10-15 | 博莱克·威奇公司 | 收集密封泄漏气体以及增加其压力的系统和方法 |
| CN105477993A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-13 | 上海和立工业气体有限公司 | 激光器废气回收装置及其控制方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109420646A (zh) * | 2017-09-04 | 2019-03-05 | 中核陕西铀浓缩有限公司 | 一种铀浓缩工厂气体吹洗装置及吹洗方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN210688797U (zh) | 一种地热回灌系统 | |
| CN106949377A (zh) | 一种稀有气体真空吸气回收的方法和装置 | |
| CN113399393A (zh) | 一种乙硼烷气瓶余气回收及气瓶清洗装置及其使用方法 | |
| CN103395744B (zh) | 变压吸附制氢系统的快速提氢开车方法 | |
| CN111940376A (zh) | 一种医疗设备维修的冲洗设备及其清洗方法 | |
| CN201581927U (zh) | 基于下向抽采钻孔的排水系统 | |
| KR102236032B1 (ko) | 헬륨 회수장치 | |
| WO2023066105A1 (zh) | 一种锅炉烟道气同步回收氮气和二氧化碳的系统和方法 | |
| CN207552020U (zh) | 一种制药纯化水处理系统中的膜脱气装置 | |
| CN207237625U (zh) | 一种处理有机废气的变压吸附净化装置 | |
| CN203833611U (zh) | 一种适用于一套或多套psa制氮装置附产富氧的回收装置 | |
| CN111927409B (zh) | 一种用于延长气田气井生命期的排水采气系统及方法 | |
| CN209857515U (zh) | 一种全精馏提纯回收氩气的装置 | |
| CN111732980B (zh) | 油田单井用撬装小型化脱硫化氢装置及方法 | |
| CN207381487U (zh) | 用于氢燃料电池的不间断供氢系统 | |
| CN208135905U (zh) | 冰机液氨分离系统 | |
| CN208138870U (zh) | 基于co压缩机输出压力差异而优化的co供应系统 | |
| CN110748788A (zh) | 气体回收系统及气体回收方法 | |
| CN216198845U (zh) | 一种分离压缩机入口处气氨携带的液氨的回收利用装置 | |
| CN212803178U (zh) | 一种延长气田气井生命期的排水采气系统用气液分离装置 | |
| CN212467633U (zh) | 一种酒精冷凝回收装置 | |
| CN217698059U (zh) | 一种节能型污水处理系统 | |
| CN214862388U (zh) | 一种停用转化器时的废气处理回收系统 | |
| CN211045371U (zh) | 气体收集系统及原子层刻蚀设备 | |
| CN101850232B (zh) | 第一脱邻二氯苯塔 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170714 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |