CN108408701A - 一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线 - Google Patents

一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线 Download PDF

Info

Publication number
CN108408701A
CN108408701A CN201810347613.0A CN201810347613A CN108408701A CN 108408701 A CN108408701 A CN 108408701A CN 201810347613 A CN201810347613 A CN 201810347613A CN 108408701 A CN108408701 A CN 108408701A
Authority
CN
China
Prior art keywords
krypton
xenon
tank body
oxygen
precooling
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.)
Granted
Application number
CN201810347613.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108408701B (zh
Inventor
毛玲玲
柴晓明
徐庆松
李春胜
楼阳晓
崔静涛
叶长宇
郭增军
汪雨土
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Quzhou Hangzhou Special Gas Co Ltd
Original Assignee
Quzhou Hangzhou Special Gas Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quzhou Hangzhou Special Gas Co Ltd filed Critical Quzhou Hangzhou Special Gas Co Ltd
Priority to CN201810347613.0A priority Critical patent/CN108408701B/zh
Publication of CN108408701A publication Critical patent/CN108408701A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108408701B publication Critical patent/CN108408701B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B23/00Noble gases; Compounds thereof
    • C01B23/001Purification or separation processes of noble gases
    • C01B23/0094Combined chemical and physical processing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0029Obtaining noble gases
    • C01B2210/0035Krypton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0029Obtaining noble gases
    • C01B2210/0037Xenon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0042Making ultrapure specific gas
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

本发明涉及一种氪、氙气生产工艺流程,其主要从含氪、氙的液氧中提取氪气体产品、氙气体产品的方法,其主要利用分子筛吸附器内部的出料装置,实现对液氧的阶段性净化以及吸附,并且通过一体设置的预冷换热器实现了良好的预冷以及换热环境;本发明的有益效果:制备出的氪、氙气体的纯度高。

Description

一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线
技术领域
本发明涉及气体生产技术领域,特别涉及一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线。
背景技术
氙气是指一种广泛用于电子、电光源工业的气体。用氙气充填的灯泡与相同功率的充氩灯泡相比,具有发光率高、体积小、寿命长、省电等优点。由于它的透雾能力特别强常用作有雾导航灯,广泛用于机场、车站、码头。氙灯凹面聚光后可生成2500℃高温可用于焊接或切割难熔金属如钛、钼等。在医学方面,氙是一种没有副作用的深度麻醉剂X光摄影的造影剂。
氪气是指一种广泛用于电子工业、电光源工业的气体,还用于气体激光器和等离子流中。用纯氪气充的灯泡与同功率的充氩灯泡相比具有发光率高、体积小、寿命长、省电等优点。大量用于制造矿灯,由于它的透射率特别高,可以用于制造夜战时越野战车的照射灯和飞机跑道指示灯。医疗卫生方面用来测量脑血流量。
在目前氙气和氪气的制造过程中,需要将其通过一定的净化;但是,目前在净化氙气和氪气的过程中,主要是将氙气和氪气持续不断的通入至净化装置内,该净化模式存在着净化不完全导致后期制备得出的氙气和氪气的纯度不高,从而达不到工业等领域使用标准;其次,为了提高氙气和氪气的纯度,在制备的过程中需要将氙气或者氪气先进行预冷在预冷过后再将其通过换热器进行换热;但是,目前预冷以及换热的步骤通常会在两个不同的装置中进行,在不同装置中进行这两个步骤存在着如下缺点:当气体被预冷之后在进入换热器的过程中会出现预冷效果下降,导致后续换热的效果也降低,从导致后续气体的纯度下降,影响气体的生产质量。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线,旨在解决上述背景技术中出现的制备纯度低、换热效果差问题。
本发明的技术方案是这样实现的:一种氪、氙气生产工艺流程,其特征在于:包括如下步骤:
(1)将1#和2#空分含贫氪氙的液氧进入液氧贮槽,经液氧泵进入贫氪塔,在贫氪塔中初步浓缩,抽出压缩到超临界压力;
(2)将初步浓缩后的含贫氪氙的液氧送至氧气汽化换热器汽化,温度上升到常温,汽化后的氧气经过高压节流阀节流至1.0MPa(A),之后再送入氧气回热器与高温返流氧气换热,并进入电加热器加热,温度达到450℃;
(3)加热后的含贫氪氙的液氧进入甲烷反应炉中,在钯触媒的作用下,甲烷与氧发生化学反应,生成二氧化碳和水,去除甲烷的氧气进入氧气回热器,与正流的常温氧气换热,然后依次进入氧气汽化换热器冷却到10℃;
(4)经冷却后的氧气进入切换使用的分子筛吸附器,氧气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分被吸附;
(5)经分子筛吸附器净化后的氧气节流到0.5MPa(A)并进入预冷换热器,与返流的低温氧气、氮气换热,冷却后进入氪氙浓缩塔;
(6)在氪氙浓缩塔内氪氙和氧分离,氧气从顶部抽取返回贫氪塔,浓缩的氪氙积存在塔的底部,抽出氪氙混合液,送入氪氙分离塔;
(7)氪氙分离塔底部的粗氙液送入纯氙塔,经过纯化后获得99.995%的纯氙气,进入冷冻容器冷冻,然后汽化充瓶;氪氙分离塔顶部的粗氪气进入纯氪塔,从顶部获得99.9995%的纯氪气,进入纯氪塔,积累到一定量后从纯氪塔的底部抽出送入氪冷冻容器冷冻,然后汽化充瓶。
优选为:所述氪氙分离塔、纯氪塔、纯氙塔、纯氪塔采用电加热器对塔底部加热,提供精馏所需的上升蒸汽。
另外,本发明还提供一种氪、氙气生产工艺流程的生产线,其特征在于:包括依次连接的液氧贮槽、液氧泵、贫氪塔、氧气汽化换热器、高压节流阀、甲烷反应炉、氧气回热器、分子筛吸附器、预冷换热器、氪氙浓缩塔以及氪氙分离塔,所述氪氙分离塔分别连接有纯氙塔和纯氪塔,且纯氙塔和纯氪塔均连接有汽化充瓶。
优选为:所述的甲烷反应炉包括炉体,炉体上部设有进料口,炉体的下部设有出料口,炉体的内部设有用于存放钯触媒的催化剂床层,催化剂床层与炉体的内壁滑动连接。
优选为:所述氧气回热器包括通过进气接管与炉体的出料口连接的筒体,所述筒体远离进气接管的一端设有与进气接管同轴的出气接管以及连通进气接管和出气接管的换热管,所述换热管多圈盘旋于所述筒体内。
优选为:所述分子筛吸附器包括与出气接管连通的釜体,所述釜体内设有用于放置分子筛的储存槽,所述储存槽的底部设有多个通孔,釜体的底部设有与预冷换热器连接的出口。
优选为:所述釜体与出气接管的连接处设置有出料装置;所述出料装置包括与出气接管连通的分散管和分散罐体,所述分散罐体中空设置,且分散罐体的顶部端面自中心向边缘逐渐凹陷设置,该分散罐体的顶部端面设有多个出料口,多个出料口自分散罐体顶部端面的中心向顶部端面的边缘周向错位分布,所述分散罐体的空腔内壁设置有助推装置;所述助推装置包括与分散罐体顶部端面平行的助推板,所述助推板的中心设为与所述出气接管管径相适配的第一开口,所述分散罐体的底部内壁固定连接有用于驱动助推板的升降组件;所述升降组件包括与第一开口密封连接伸缩罐体以及设于所述伸缩罐体下方的感应器,所述感应器的两侧设有通过感应器驱动的伸缩臂,所述伸缩臂与助推板的底部固定连接;所述助推板上设置有与各出料口相适配的助推凸缘;所述储存槽环绕所述分散罐体的外壁设置;所述伸缩罐体包括与第一开口密封连接的主罐体,主罐体的口径大于第一开口的口径,所述主罐体的底部设为第二开口且主罐体的外壁具有一第一内腔,该第一内腔内滑动连接有次罐体;所述感应器的顶部固定连接有一层防撞层。
优选为:所述预冷换热器包括与分子筛吸附器连接的预冷芯子以及包覆于所述预冷芯子外部的换热器芯子;所述预冷芯子由“圆柱形”且中空设置的预冷罐体以及若干个分布于该预冷罐体内壁的预冷翅片,所述预冷罐体的底部设为第三开口,且在该第三开口处设有可自转螺旋导流片;所述换热器芯子包括包覆于所述预冷罐体外部的换热罐体,该换热罐体中空且与预冷罐体间隙设置,在换热罐体与预冷罐体的间隙中设有若干个换热翅片,所述换热罐体靠近顶部的外壁周向设置有若干个换热器口,各换热器口均通过输送管与氪氙浓缩塔连接。
优选为:所述出料口的形状为圆弧形且圆弧的凹面朝向于所述储存槽。
优选为:所述助推凸缘具有一第二内腔,在该第二内腔内放置有震动器。
通过采用上述技术方案:(其一),催化剂床层与炉体的内壁滑动连接,更详细的说:是指催化剂床层可以在炉体内上下滑动,从而可以提高催化剂床层上的钯触媒与贫氪氙的液氧的接触时间,使得含贫氪氙的液氧反应的更加充分,进而提高氪、氙的制备纯度;(其二),在釜体与出气接管的连接处设置有出料装置,所述分散罐体中空设置,且分散罐体的顶部端面自中心向边缘逐渐凹陷设置,该分散罐体的顶部端面设有多个出料口,多个出料口自分散罐体顶部端面的中心向顶部端面的边缘螺旋阶梯分布,所述储存槽环绕所述分散罐体的外壁设置,该设置的好处是,当含贫氪氙的液氧从分散罐体中排出时,分散罐体顶部“凸”行设置可以使得含贫氪氙的液氧均匀的向分散罐体的两侧分布流出,提高含贫氪氙的液氧与储存槽内的分子筛充分接触,从而对含贫氪氙的液氧起到充分净化的作用;(其三),分散罐体的空腔内壁设置有助推装置;所述助推装置包括与分散罐体顶部端面平行的助推板,所述助推板的中心设为与所述出气接管管径相适配的第一开口,所述分散罐体的底部内壁固定连接有用于驱动助推板的升降组件;所述升降组件包括与第一开口密封连接伸缩罐体以及设于所述伸缩罐体下方的感应器,所述感应器的两侧设有通过感应器驱动的伸缩臂,所述伸缩臂与助推板的底部固定连接,所述伸缩罐体包括与第一开口密封连接的主罐体,主罐体的口径大于第一开口的口径,所述主罐体的底部设为第二开口且主罐体的外壁具有一第一内腔,该第一内腔内滑动连接有次罐体;所述感应器的顶部固定连接有一层防撞层,该设置的目的是,当含贫氪氙的液氧进入分散罐体内后,当含贫氪氙的液氧充满伸缩罐体内时,伸缩罐体底部的感应器接收重量感应驱动两侧的伸缩臂收缩,使得助推板下降,当助推板下降的同时,伸缩罐体收缩,导致伸缩罐体的容积缩小,容积的缩小会直接将伸缩罐体内的液氧排出至,当伸缩罐体内的容积变小后,伸缩罐体内部的质量会相对的减少,此时感应器接收伸缩罐体的重量讯号,并且驱动两侧的伸缩臂伸张从而将分散罐体内的含贫氪氙的液氧排出至分散罐体外,从而往复的来回驱动伸缩臂,可以达到阶段性的向储存槽内输送含贫氪氙的液氧,进而提高分子筛对含贫氪氙液氧的净化作用,最终可以提高氪、氙气的制备纯度;(其四),预冷芯子由“圆柱形”且中空设置的预冷罐体以及若干个分布于该预冷罐体内壁的预冷翅片,所述预冷罐体的底部设为第三开口,且在该第三开口处设有可自转螺旋导流片;所述换热器芯子包括包覆于所述预冷罐体外部的换热罐体,该换热罐体中空且与预冷罐体间隙设置,在换热罐体与预冷罐体的间隙中设有若干个换热翅片,所述换热罐体的外壁周向设置有若干个换热器口,各换热器口均通过输送管与氪氙浓缩塔连接,有益效果:“圆柱形”且中空设置的预冷罐体可以提高预冷翅片与物料的接触面积,提高预冷效果,并且在预冷罐体的底部设有可自转的螺旋导流片可以提高物料的输送效率,最主要的是将换热罐体包裹于所述预冷罐体的外部,减少预冷罐体与换热罐体之间的传输距离,避免气体在进入换热罐体时出现预冷效果下降的问题,从而保证气体的换热效果,提高气体的制备纯度;需要说明的是:出料口的形状为圆弧形且圆弧的凹面朝向于所述储存槽,所述助推凸缘具有一第二内腔,在该第二内腔内放置有震动器,该设置的效果是:当物料从分散罐体内出来时,避免物料由于凸缘的存在而堵塞在分散罐体的顶部,从而保证生产效率,而在凸缘的内部设有震动器,该震动器可以将残留在凸缘上的物料通过震动的效果排出,而圆弧形的凸缘,且凸缘的凹面朝向储存在,该设置不仅不会使得物料在分散罐体的顶部堵塞,还可以将物料进一步的分化,从而进一步的提高净化效果,保证最终的生产纯度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式生产流程框图;
图2为本发明具体实施方式中甲烷反应炉和氧气回热器的结构示意图;
图3为本发明具体实施方式中分子筛吸附器的结构示意图;
图4为本发明具体实施方式中分散罐体顶部出料口的分布示意图;
图5为本发明具体实施方式中预冷换热器的结构示意图;
图6为图3的A部放大图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示,本发明公开了一种氪、氙气生产工艺流程,其特征在于:包括如下步骤:
(1)将1#和2#空分含贫氪氙的液氧进入液氧贮槽,经液氧泵进入贫氪塔,在贫氪塔中初步浓缩,抽出压缩到超临界压力;
(2)将初步浓缩后的含贫氪氙的液氧送至氧气汽化换热器汽化,温度上升到常温,汽化后的氧气经过高压节流阀节流至1.0MPa(A),之后再送入氧气回热器与高温返流氧气换热,并进入电加热器加热,温度达到450℃;
(3)加热后的含贫氪氙的液氧进入甲烷反应炉中,在钯触媒的作用下,甲烷与氧发生化学反应,生成二氧化碳和水,去除甲烷的氧气进入氧气回热器,与正流的常温氧气换热,然后依次进入氧气汽化换热器冷却到10℃;
(4)经冷却后的氧气进入切换使用的分子筛吸附器,氧气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分被吸附;
(5)经分子筛吸附器净化后的氧气节流到0.5MPa(A)并进入预冷换热器,与返流的低温氧气、氮气换热,冷却后进入氪氙浓缩塔;
(6)在氪氙浓缩塔内氪氙和氧分离,氧气从顶部抽取返回贫氪塔,浓缩的氪氙积存在塔的底部,抽出氪氙混合液,送入氪氙分离塔;
(7)氪氙分离塔底部的粗氙液送入纯氙塔,经过纯化后获得99.995%的纯氙气,进入冷冻容器冷冻,然后汽化充瓶;氪氙分离塔顶部的粗氪气进入纯氪塔,从顶部获得99.9995%的纯氪气,进入纯氪塔,积累到一定量后从纯氪塔的底部抽出送入氪冷冻容器冷冻,然后汽化充瓶。
优选为:所述氪氙分离塔、纯氪塔、纯氙塔、纯氪塔采用电加热器对塔底部加热,提供精馏所需的上升蒸汽。
实施例2
如图2~图6所示,本发明公开了一种氪、氙气生产工艺流程的生产线,在本发明具体实施例中,包括依次连接的液氧贮槽1、液氧泵2、贫氪塔3、氧气汽化换热器4、高压节流阀5、甲烷反应炉6、氧气回热器7、分子筛吸附器8、预冷换热器9、氪氙浓缩塔10以及氪氙分离塔11,所述氪氙分离塔11分别连接有纯氙塔13和纯氪塔12,且纯氙塔13和纯氪塔12均连接有汽化充瓶14。
在本发明具体实施例中,所述的甲烷反应炉6包括炉体61,炉体61上部设有进料口611,炉体61的下部设有出料口612,炉体61的内部设有用于存放钯触媒的催化剂床层613,催化剂床层613与炉体61的内壁滑动连接。
在本发明具体实施例中,所述氧气回热器7包括通过进气接管721与炉体61的出料口612连接的筒体72,所述筒体72远离进气接管721的一端设有与进气接管721同轴的出气接管722以及连通进气接管721和出气接管722的换热管723,所述换热管723多圈盘旋于所述筒体72内。
在本发明具体实施例中,所述分子筛吸附器8包括与出气接管722连通的釜体81,所述釜体81内设有用于放置分子筛的储存槽82,所述储存槽82的底部设有多个通孔821,釜体81的底部设有与预冷换热器9连接的出口811。
在本发明具体实施例中,所述釜体81与出气接管722的连接处设置有出料装置81a;所述出料装置81a包括与出气接管722连通的分散管82a和分散罐体83a,所述分散罐体83a中空设置,且分散罐体83a的顶部端面自中心向边缘逐渐凹陷设置,该分散罐体83a的顶部端面设有多个大小不一出料口84a,多个出料口84a自分散罐体83a顶部端面的中心向顶部端面的边缘周向错位分布,所述分散罐体83a的空腔内壁设置有助推装置85a;所述助推装置85a包括与分散罐体83a顶部端面平行的助推板851a,所述助推板851a的中心设有第一开口852a,所述分散罐体83a的底部内壁固定连接有用于驱动助推板851a的升降组件86a;所述升降组件86a包括与第一开口852a密封连接伸缩罐体861a以及设于所述伸缩罐体861a下方的感应器862a,所述感应器862a的两侧设有通过感应器862a驱动的伸缩臂863a,所述伸缩臂863a与助推板851a的底部固定连接;所述助推板851a上设置有与各出料口84a相适配的助推凸缘8511a;所述储存槽82环绕所述分散罐体83a的外壁设置;所述伸缩罐体861a包括与第一开口852a密封连接的主罐体8611a,主罐体8611a的口径大于第一开口852a的口径,所述主罐体8611a的底部设为第二开口8612a且主罐体8611a的外壁具有一第一内腔8613a,该第一内腔8613a内滑动连接有次罐体8614a;所述感应器862a的顶部固定连接有一层防撞层862b。
在本发明具体实施例中,所述预冷换热器9包括与分子筛吸附器8连接的预冷芯子91以及包覆于所述预冷芯子91外部的换热器芯子92;所述预冷芯子91由“圆柱形”且中空设置的预冷罐体911以及若干个分布于该预冷罐体911内壁的预冷翅片912,所述预冷罐体911的底部设为第三开口913,且在该第三开口913处设有可自转螺旋导流片914;所述换热器芯子92包括包覆于所述预冷罐体911外部的换热罐体921,该换热罐体921中空且与预冷罐体间隙设置,在换热罐体921与预冷罐体911的间隙中设有若干个换热翅片922,所述换热罐体921靠近顶部的外壁周向设置有若干个换热器口923,各换热器口923均通过输送管与氪氙浓缩塔10连接。
在本发明具体实施例中,所述出料口84a的形状为圆弧形且圆弧的凹面朝向于所述储存槽82。
在本发明具体实施例中,所述助推凸缘具有一第二内腔8511b,在该第二内腔8511b内放置有震动器8511c。
通过采用上述技术方案:(其一),催化剂床层与炉体的内壁滑动连接,更详细的说:是指催化剂床层可以在炉体内上下滑动,从而可以提高催化剂床层上的钯触媒与贫氪氙的液氧的接触时间,使得含贫氪氙的液氧反应的更加充分,进而提高氪、氙的制备纯度;(其二),在釜体与出气接管的连接处设置有出料装置,所述分散罐体中空设置,且分散罐体的顶部端面自中心向边缘逐渐凹陷设置,该分散罐体的顶部端面设有多个出料口,多个出料口自分散罐体顶部端面的中心向顶部端面的边缘螺旋阶梯分布,所述储存槽环绕所述分散罐体的外壁设置,该设置的好处是,当含贫氪氙的液氧从分散罐体中排出时,分散罐体顶部“凸”行设置可以使得含贫氪氙的液氧均匀的向分散罐体的两侧分布流出,提高含贫氪氙的液氧与储存槽内的分子筛充分接触,从而对含贫氪氙的液氧起到充分净化的作用;(其三),分散罐体的空腔内壁设置有助推装置;所述助推装置包括与分散罐体顶部端面平行的助推板,所述助推板的中心设为与所述出气接管管径相适配的第一开口,所述分散罐体的底部内壁固定连接有用于驱动助推板的升降组件;所述升降组件包括与第一开口密封连接伸缩罐体以及设于所述伸缩罐体下方的感应器,所述感应器的两侧设有通过感应器驱动的伸缩臂,所述伸缩臂与助推板的底部固定连接,所述伸缩罐体包括与第一开口密封连接的主罐体,主罐体的口径大于第一开口的口径,所述主罐体的底部设为第二开口且主罐体的外壁具有一第一内腔,该第一内腔内滑动连接有次罐体;所述感应器的顶部固定连接有一层防撞层,该设置的目的是,当含贫氪氙的液氧进入分散罐体内后,当含贫氪氙的液氧充满伸缩罐体内时,伸缩罐体底部的感应器接收重量感应驱动两侧的伸缩臂收缩,使得助推板下降,当助推板下降的同时,伸缩罐体收缩,导致伸缩罐体的容积缩小,容积的缩小会直接将伸缩罐体内的液氧排出至,当伸缩罐体内的容积变小后,伸缩罐体内部的质量会相对的减少,此时感应器接收伸缩罐体的重量讯号,并且驱动两侧的伸缩臂伸张从而将分散罐体内的含贫氪氙的液氧排出至分散罐体外,从而往复的来回驱动伸缩臂,可以达到阶段性的向储存槽内输送含贫氪氙的液氧,进而提高分子筛对含贫氪氙液氧的净化作用,最终可以提高氪、氙气的制备纯度;(其四),预冷芯子由“圆柱形”且中空设置的预冷罐体以及若干个分布于该预冷罐体内壁的预冷翅片,所述预冷罐体的底部设为第三开口,且在该第三开口处设有可自转螺旋导流片;所述换热器芯子包括包覆于所述预冷罐体外部的换热罐体,该换热罐体中空且与预冷罐体间隙设置,在换热罐体与预冷罐体的间隙中设有若干个换热翅片,所述换热罐体的外壁周向设置有若干个换热器口,各换热器口均通过输送管与氪氙浓缩塔连接,有益效果:“圆柱形”且中空设置的预冷罐体可以提高预冷翅片与物料的接触面积,提高预冷效果,并且在预冷罐体的底部设有可自转的螺旋导流片可以提高物料的输送效率,最主要的是将换热罐体包裹于所述预冷罐体的外部,减少预冷罐体与换热罐体之间的传输距离,避免气体在进入换热罐体时出现预冷效果下降的问题,从而保证气体的换热效果,提高气体的制备纯度;需要说明的是:出料口的形状为圆弧形且圆弧的凹面朝向于所述储存槽,所述助推凸缘具有一第二内腔,在该第二内腔内放置有震动器,该设置的效果是:当物料从分散罐体内出来时,避免物料由于凸缘的存在而堵塞在分散罐体的顶部,从而保证生产效率,而在凸缘的内部设有震动器,该震动器可以将残留在凸缘上的物料通过震动的效果排出,而圆弧形的凸缘,且凸缘的凹面朝向储存在,该设置不仅不会使得物料在分散罐体的顶部堵塞,还可以将物料进一步的分化,从而进一步的提高净化效果,保证最终的生产纯度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氪、氙气生产工艺流程,其特征在于:包括如下步骤:
(1)将1#和2#空分含贫氪氙的液氧进入液氧贮槽,经液氧泵进入贫氪塔,在贫氪塔中初步浓缩,抽出压缩到超临界压力;
(2)将初步浓缩后的含贫氪氙的液氧送至氧气汽化换热器汽化,温度上升到常温,汽化后的氧气经过高压节流阀节流至1.0MPa(A),之后再送入氧气回热器与高温返流氧气换热,并进入电加热器加热,温度达到450℃;
(3)加热后的含贫氪氙的液氧进入甲烷反应炉中,在钯触媒的作用下,甲烷与氧发生化学反应,生成二氧化碳和水,去除甲烷的氧气进入氧气回热器,与正流的常温氧气换热,然后依次进入氧气汽化换热器冷却到10℃;
(4)经冷却后的氧气进入切换使用的分子筛吸附器,氧气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分被吸附;
(5)经分子筛吸附器净化后的氧气节流到0.5MPa(A)并进入预冷换热器,与返流的低温氧气、氮气换热,冷却后进入氪氙浓缩塔;
(6)在氪氙浓缩塔内氪氙和氧分离,氧气从顶部抽取返回贫氪塔,浓缩的氪氙积存在塔的底部,抽出氪氙混合液,送入氪氙分离塔;
(7)氪氙分离塔底部的粗氙液送入纯氙塔,经过纯化后获得99.995%的纯氙气,进入冷冻容器冷冻,然后汽化充瓶;氪氙分离塔顶部的粗氪气进入纯氪塔,从顶部获得99.9995%的纯氪气,进入纯氪塔,积累到一定量后从纯氪塔的底部抽出送入氪冷冻容器冷冻,然后汽化充瓶。
2.根据权利要求1所述的一种氪、氙气生产工艺流程,其特征在于:所述氪氙分离塔、纯氪塔、纯氙塔、纯氪塔采用电加热器对塔底部加热,提供精馏所需的上升蒸汽。
3.根据权利要求1所述的一种氪、氙气生产工艺流程的生产线,其特征在于:包括依次连接的液氧贮槽、液氧泵、贫氪塔、氧气汽化换热器、高压节流阀、甲烷反应炉、氧气回热器、分子筛吸附器、预冷换热器、氪氙浓缩塔以及氪氙分离塔,所述氪氙分离塔分别连接有纯氙塔和纯氪塔,且纯氙塔和纯氪塔均连接有汽化充瓶。
4.根据权利要求3所述的一种氪、氙气生产工艺流程的生产线,其特征在于:所述的甲烷反应炉包括炉体,炉体上部设有进料口,炉体的下部设有出料口,炉体的内部设有用于存放钯触媒的催化剂床层,催化剂床层与炉体的内壁滑动连接。
5.根据权利要求4所述的一种氪、氙气生产工艺流程的生产线,其特征在于:所述氧气回热器包括通过进气接管与炉体的出料口连接的筒体,所述筒体远离进气接管的一端设有与进气接管同轴的出气接管以及连通进气接管和出气接管的换热管,所述换热管多圈盘旋于所述筒体内。
6.根据权利要求5所述的一种氪、氙气生产工艺流程的生产线,其特征在于:所述分子筛吸附器包括与出气接管连通的釜体,所述釜体内设有用于放置分子筛的储存槽,所述储存槽的底部设有多个通孔,釜体的底部设有与预冷换热器连接的出口。
7.根据权利要求6所述的一种氪、氙气生产工艺流程的生产线,其特征在于:所述釜体与出气接管的连接处设置有出料装置;所述出料装置包括与出气接管连通的分散管和分散罐体,所述分散罐体中空设置,且分散罐体的顶部端面自中心向边缘逐渐凹陷设置,该分散罐体的顶部端面设有多个出料口,多个出料口自分散罐体顶部端面的中心向顶部端面的边缘周向错位分布,所述分散罐体的空腔内壁设置有助推装置;所述助推装置包括与分散罐体顶部端面平行的助推板,所述助推板的中心设为与所述出气接管管径相适配的第一开口,所述分散罐体的底部内壁固定连接有用于驱动助推板的升降组件;所述升降组件包括与第一开口密封连接伸缩罐体以及设于所述伸缩罐体下方的感应器,所述感应器的两侧设有通过感应器驱动的伸缩臂,所述伸缩臂与助推板的底部固定连接;所述助推板上设置有与各出料口相适配的助推凸缘;所述储存槽环绕所述分散罐体的外壁设置;所述伸缩罐体包括与第一开口密封连接的主罐体,主罐体的口径大于第一开口的口径,所述主罐体的底部设为第二开口且主罐体的外壁具有一第一内腔,该第一内腔内滑动连接有次罐体;所述感应器的顶部固定连接有一层防撞层。
8.根据权利要求3所述的一种氪、氙气生产工艺流程的生产线,其特征在于:所述预冷换热器包括与分子筛吸附器连接的预冷芯子以及包覆于所述预冷芯子外部的换热器芯子;所述预冷芯子由“圆柱形”且中空设置的预冷罐体以及若干个分布于该预冷罐体内壁的预冷翅片,所述预冷罐体的底部设为第三开口,且在该第三开口处设有可自转螺旋导流片;所述换热器芯子包括包覆于所述预冷罐体外部的换热罐体,该换热罐体中空且与预冷罐体间隙设置,在换热罐体与预冷罐体的间隙中设有若干个换热翅片,所述换热罐体靠近顶部的外壁周向设置有若干个换热器口,各换热器口均通过输送管与氪氙浓缩塔连接。
9.根据权利要求6所述的一种氪、氙气生产工艺流程的生产线,其特征在于:所述出料口的形状为圆弧形且圆弧的凹面朝向于所述储存槽。
10.根据权利要求9所述的一种氪、氙气生产工艺流程的生产线,其特征在于:所述助推凸缘具有一第二内腔,在该第二内腔内放置有震动器。
CN201810347613.0A 2018-04-18 2018-04-18 一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线 Active CN108408701B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810347613.0A CN108408701B (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810347613.0A CN108408701B (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108408701A true CN108408701A (zh) 2018-08-17
CN108408701B CN108408701B (zh) 2019-10-01

Family

ID=63136023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810347613.0A Active CN108408701B (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108408701B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110005938A (zh) * 2019-04-23 2019-07-12 杭州杭氧低温液化设备有限公司 一种自动化氪氙气体的连续冲瓶装置
CN112250050A (zh) * 2020-10-27 2021-01-22 深圳市博纯半导体材料有限公司 一种氙气生产制备装置及方法
CN115092893A (zh) * 2022-07-05 2022-09-23 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学士官学校 一种高纯氧制取装置
CN115364659A (zh) * 2022-07-05 2022-11-22 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种氪氙气体净化系统、方法、装置及电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101634515A (zh) * 2009-08-13 2010-01-27 上海启元科技发展有限公司 一种高收率纯氪和纯氙的全精馏提取方法
CN101913580A (zh) * 2010-07-16 2010-12-15 杭州杭氧股份有限公司 从液氧中提取惰性气体氪氙的方法与装置
CN105271146A (zh) * 2015-10-15 2016-01-27 武汉钢铁(集团)公司 高纯氪/氙气体净化装置及制造方法、吸气剂的制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101634515A (zh) * 2009-08-13 2010-01-27 上海启元科技发展有限公司 一种高收率纯氪和纯氙的全精馏提取方法
CN101913580A (zh) * 2010-07-16 2010-12-15 杭州杭氧股份有限公司 从液氧中提取惰性气体氪氙的方法与装置
CN105271146A (zh) * 2015-10-15 2016-01-27 武汉钢铁(集团)公司 高纯氪/氙气体净化装置及制造方法、吸气剂的制造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110005938A (zh) * 2019-04-23 2019-07-12 杭州杭氧低温液化设备有限公司 一种自动化氪氙气体的连续冲瓶装置
CN112250050A (zh) * 2020-10-27 2021-01-22 深圳市博纯半导体材料有限公司 一种氙气生产制备装置及方法
CN115092893A (zh) * 2022-07-05 2022-09-23 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学士官学校 一种高纯氧制取装置
CN115364659A (zh) * 2022-07-05 2022-11-22 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种氪氙气体净化系统、方法、装置及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN108408701B (zh) 2019-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108408701B (zh) 一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线
CN105008272B (zh) 氩生产方法及装置
CN101723338B (zh) 一种从液氧中提取氪氙的方法
BRPI0808718B1 (pt) Unidade de resfriamento e de aquecimento de vazões
CN107596855A (zh) 一种含二氧化碳的流体的压缩
CN104174251B (zh) 一种耦合法油气回收装置
CN108645118A (zh) 一种提高氩气回收率的装置及方法
CN104826447B (zh) 一种丙烯腈气体的回收装置及回收方法
CN113086956A (zh) 一种氖气提纯工艺及其提纯设备
CN208832847U (zh) 笑气精馏提纯装置
CN209302476U (zh) 一种温压协同气体吸附分离提纯系统
CN106123487A (zh) 一种由氖氦混合气生产纯氖的装置及其方法
CN113908663B (zh) 加压多级“吸收、冷凝、吸附”模块组合式有机废气回收方法
CN2780736Y (zh) 变压吸附制氧装置
CN205860657U (zh) 一种快速制氧的装置
CN107621121A (zh) 复合式氦气纯化装置
CN209268609U (zh) 食品冷却装置
CN206263227U (zh) 带预冷却功能的结晶器
CN208389731U (zh) 实现混合气体中sf6连续液态回收的装置
CN202265411U (zh) 浮空器内囊氦气在线回收和纯化的装置
CN108793726B (zh) 一种光纤冷却装置及对光纤进行冷却的方法
CN106123490B (zh) 一种由氖氦混合气生产纯氖的装置及其方法
RU2049487C1 (ru) Способ регенерации ксенона из газонаркотической смеси наркозных аппаратов и устройство для его осуществления
CN109297261B (zh) 一种氖氦低温气体冷能回收装置
CN218380142U (zh) 一种氦气精提纯装置

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant