CN202762287U - 一种惰性气体净化器 - Google Patents

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王宁
李小杰
沈克
马广平
李�杰
蒋宗伟
蔡迎新
商明慧
翁超
王勇
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Abstract

本申请涉及惰性气体提纯技术领域，特别涉及一种惰性气体净化器，包括：进气管道、Cu-CuO复合塔、合金吸附塔、净化放散系统、第一分筛、第二分子筛及循气出气系统。所述进气管道与所述Cu-CuO复合塔连接。所述Cu-CuO复合塔通过所述合金吸附塔与所述净化放散系统连接。所述净化放散系统分别与所述第一分子筛和所述第二分子筛连接。所述第一分子筛和所述第二分子筛分别与所述循气出气系统连接。本申请提供的惰性气体净化器，吸气效率高，能适应大量气体纯化的要求，同时能够不间断的提供纯净气体。

Description

一种惰性气体净化器
技术领域
本申请涉及惰性气体提纯技术领域，特别涉及一种惰性气体净化器。
背景技术
在工业生产中，在惰性气体净化方面，通常是利用低温的活性碳吸附惰性气体，然后用海绵钛、Zr-Al泵和Cu/CuO等抽除活性气体。这种方法步骤繁琐，装置体积大，存在共吸附的问题。而市场上出现的另外一种钛丝吸附法，虽然具有体积小，成本低等优点，但吸附量有限，只适合于微量活性气体的纯化。另外现在大部分惰性气体净化装置存在吸气效率低、不能持续提供纯净气体的缺点。
实用新型内容
本申请所要解决的技术问题是提供一种吸气效率高，能适应大量气体纯化的要求，同时能够不间断的提供纯净气体的惰性气体净化装置。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种惰性气体净化装置，包括：进气管道、Cu-CuO复合塔、合金吸附塔、净化放散系统、第一分子筛、第二分子筛及循气出气系统。所述进气管道与所述Cu-CuO复合塔连接。所述Cu-CuO复合塔通过所述合金吸附塔与所述净化放散系统连接。所述净化放散系统分别与所述第一分子筛和所述第二分子筛连接。所述第一分子筛和所述第二分子筛分别与所述循气出气系统连接。
进一步地，所述净化放散系统包括：第一放散阀、第二放散阀、第一波纹管阀、第二波纹管阀及第一出气管道。所述合金吸附塔通过所述第一波纹管阀与所述第一分子筛连接。所述合金吸附塔通过所述第二波纹管阀与所述第二分子筛连接。所述第一分子筛通过所述第一放散阀与所述第一出气管道连接。所述第二分子筛通过所述第二放散阀与所述第一出气管道连接。
进一步地，所述循气出气系统包括第一单向截止阀、第二单向截止阀、节流阀及第二出气管道。所述第一分子筛依次通过所述第一单向截止阀、节流阀与所述第二出气管道连接。所述第二分子筛依次通过所述第二单向截止阀、节流阀与所述第二出气管道连接。
进一步地，所述循气出气系统还包括第三单向截止阀及第四单向截止阀。所述第一分子筛通过所述第三单向截止阀与所述第二出气管道连接。所述第二分子筛通过所述第四单向截止阀与所述第二出气管道连接。
进一步地，还包括PLC。所述PLC分别与所述Cu-CuO复合塔、合金吸附塔、第一放散阀、第二放散阀、第一波纹管阀及所述第二波纹管阀连接。
进一步地，还包括压力表。所述第一分子筛和所述第二分子筛上分别设置有所述压力表。
本申请提供的惰性气体净化器，吸气效率高，能适应大量气体纯化的要求，同时能够不间断的提供纯净气体。
附图说明
图1为本申请实施例提供的惰性气体净化装置结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本申请实施例提供的一种惰性气体净化装置，包括Cu-CuO复合塔2、合金吸附塔3、净化放散系统（包括第一放散阀4、第二放散阀16、第一波纹管阀6、第二波纹管阀7及第一出气管道15）、第一分子筛5、第二分子筛17、循气出气系统（包括第一单向截止阀10、第二单向截止阀12、第三单向截止阀13、第四单向截止阀14、节流阀11及第二出气管道18）、进气管道1、PLC及压力表。Cu-CuO复合塔2通过管道与合金吸附塔3连接。合金吸附塔3通过第一波纹管阀6与第一分子筛5连接（利用管道连接）。合金吸附塔3通过第二波纹管阀7与第二分子筛17连接（利用管道连接）。第一分子筛5通过第一放散阀4与第一出气管道15连接（利用管道连接）。第二分子筛17通过第二放散阀16与第一出气管道15连接（利用管道连接）。第一分子筛5依次通过第一单向截止阀10、节流阀11与第二出气管道18连接（利用管道连接）。第二分子筛17依次通过第二单向截止阀12、节流阀11与第二出气管道18连接（利用管道连接）。第一分子筛5通过第三单向截止阀13与第二出气管道18连接（利用管道连接）。第二分子筛17通过第四单向截止阀14与第二出气管道18连接（利用管道连接）。进气管道1与所述Cu-CuO复合塔2连接（利用管道连接）。PLC分别与Cu-CuO复合塔2、合金吸附塔3、第一放散阀4、第二放散阀16、第一波纹管阀6及第二波纹管阀7连接（利用导线连接）。第一分子筛5和第二分子筛17上分别设置有所述压力表，用于显示分子筛内的压力值。在实际应用中，金属波纹管阀门上下端与通气管道焊为一体，在传输介质和大气之间形成一个金属屏障，确保气体无泄漏。采用波纹管设计将阀杆传统的柱面转动密封改为平面静密封，使阀杆转动时的气密性更可靠。
本申请实施例提供的惰性气体净化装置的工作原理如下：首先关闭第二波纹管阀7，使第二分子筛17进行活化。通过进气管道1将原气输送到Cu-CuO复合塔2中，在一定温度下氧与活性铜发生反应生成氧化铜和还原性气体，除去了气体中的氧气。同时利用CuO与还原性气体（包括CO、H2和CH4）反应除去还原性气体（包括CO、H2和CH4）。经过Cu-CuO复合塔2处理的气体再进入合金吸附塔3，在一定温度下气体与合金吸附剂反应生成稳定的溶固体，从而去除杂质气体（如O2、N2和H2）。经过合金吸附塔3处理后的气体通过第一波纹管阀6进入到第一分子筛5中，除去气体中微量的H2O和CO2。关闭第一波纹管阀6、第一单向截止阀10和第三单向截止阀13，将第一分子筛5中的废气通过第一放散阀4排出。废气排放完成后，关闭第一放散阀4，打开第一单向截止阀10和第三单向截止阀13，将第一分子筛中的纯净气体通过第一单向截止阀10和第三单向截止阀13排出。随后，关闭第一波纹管阀6，使第一分子筛5进行活化，第二分子筛17按上述原理（即前面提到的第一分子筛5的工作原理）开始工作。在整个工作环节中，第一分子筛5和第二分子筛17总是交替进行工作的。本申请实施例提供的惰性气体进化装置，采用Cu/CuO抽除活性气体，锆铝16消气技术除残余气体杂质（包括N2、O2及H2），分子筛吸附纯化过程中产生的微量H2O和CO2。在设计上，采用双分子筛吸附塔及波纹管阀门自动转换设计，分子筛具有自动再生功能。经过净化的惰性气体纯度能达到99.9999％。杂质含量：O2≤0.01PPm，H2O≤0.67PPm，N2≤0.23PPm。尘埃粒子数（≥0.3um）为3-5个/升，即洁净度达到100级。工作压力≤0.8MPa。本申请实施例提供的惰性气体进化装置采用PLC系统实现对合金吸附塔工作温度及分子筛活化温度的控制，同时具有对净化器工作状态及参数的实时监控及报警提示功能。
本申请实施例具有以下有益效果：
1、吸气效率高，能适应大量气体纯化的要求。
2、采用双分子筛吸附塔及波纹管阀门自动转换设计，能实现不间断供气，净化装置运行时无需人为操作,运行参数可以根据用户情况进行灵活设置。
3、采用波纹管阀门能防止腐蚀性、易燃、有毒介质泄漏，保证了生产的安全。
4、利用PLC技术可以实现整个净化装置的全自动控制，具有对净化器工作状态及参数的实时监控及报警提示功能。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照实例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本申请的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种惰性气体净化器，包括：进气管道、Cu-CuO复合塔、合金吸附塔，其特征在于，还包括：净化放散系统、第一分子筛、第二分子筛及循气出气系统；
所述进气管道与所述Cu-CuO复合塔连接；
所述Cu-CuO复合塔通过所述合金吸附塔与所述净化放散系统连接；
所述净化放散系统分别与所述第一分子筛和所述第二分子筛连接；
所述第一分子筛和所述第二分子筛分别与所述循气出气系统连接。
2.根据权利要求1所述的净化器，其特征在于，所述净化放散系统包括：第一放散阀、第二放散阀、第一波纹管阀、第二波纹管阀及第一出气管道；
所述合金吸附塔通过所述第一波纹管阀与所述第一分子筛连接；
所述合金吸附塔通过所述第二波纹管阀与所述第二分子筛连接；
所述第一分子筛通过所述第一放散阀与所述第一出气管道连接；
所述第二分子筛通过所述第二放散阀与所述第一出气管道连接。
3.根据权利要求2所述的净化器，其特征在于，所述循气出气系统包括第一单向截止阀、第二单向截止阀、节流阀及第二出气管道；
所述第一分子筛依次通过所述第一单向截止阀、节流阀与所述第二出气管道连接；
所述第二分子筛依次通过所述第二单向截止阀、节流阀与所述第二出气管道连接。
4.根据权利要求3所述的净化器，其特征在于，所述循气出气系统还包括第三单向截止阀及第四单向截止阀；
所述第一分子筛通过所述第三单向截止阀与所述第二出气管道连接；
所述第二分子筛通过所述第四单向截止阀与所述第二出气管道连接。
5.根据权利要求4所述的净化器，其特征在于，还包括PLC；
所述PLC分别与所述Cu-CuO复合塔、合金吸附塔、第一放散阀、第二放散阀、第一波纹管阀及所述第二波纹管阀连接。
6.根据权利要求1所述的净化器，其特征在于，还包括压力表；
所述第一分子筛和所述第二分子筛上分别设置有所述压力表。
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