CN202901816U - 氪氙充气回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种氪氙充气回收装置，包括精馏塔、冷冻瓶、冷冻槽、真空泵、以及气体管道，精馏塔连接安装在气体管道上，精馏塔与气体管道之间设有阀门；真空泵、冷冻瓶分别连接在气体管道上，并且真空泵与气体管道之间安装有阀门；气体管道上并联有至少一个连接管，连接管上安装有阀门。由于氪氙精馏塔塔压力比较低，利用充装架上的压力高于塔压，让充装架上的气体冷冻回塔里再次进行精馏。

Description

氪氙充气回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种充气装置，尤其涉及一种减少气体浪费的氪氙充气回收装置。

背景技术

氪氙具有极高的发光强度、并具有很强的透雾能力，可用作导航灯，还是一种没有副作用的深度麻醉剂、X光造影剂，或作为X射线屏蔽材料，此外氙等凹面聚光后可生成2500℃的高温，可用于焊接或切割难熔金属（如钛、钼等）；作为惰性气体，还被经常用作保护气、和用于深海潜水用人造空气，因此，氪氙目前广泛应用于电子、广电源、气体激光器、等离子流、原子反应堆以及高能物理等领域。

一般氪氙均是通过空气分离制备得到，然后装入钢瓶内储存、运输和使用。一般经过干燥处理过的气瓶内主要组分为氮气，为了得到合格的充瓶氪氙产品，要求使用真空泵对气瓶进行抽真空处理，然后向气瓶内充入氪氙产品，然后再使用真空泵对钢瓶进行抽真空处理，如此反复置换需要三四次之多，才能保证充入气瓶内的氪氙气体中的氮气杂质达标。当充装架上压力和最后一个气瓶的压力相等时，充装架上难免存在余压，这样下次再置换气瓶时充装架上的氪氙气就会浪费掉，造成不必要的浪费。

总所周知，氪氙均属于稀有气体，100升空气中约含氪0.114毫升，氙约占空气体积的二千万分子一，因此制备成本很高。现有技术中氪氙充气后会造成不必要的浪费，因此需要寻找一种能够新的氪氙气体充气方法或装置，以尽量减少氪氙的浪费。

实用新型内容

针对现有技术中，氪氙充气过程中容易造成浪费的问题，本实用新型提供了一种氪氙充气回收装置。

因此，本实用新型的目的是提供一种氪氙充气回收装置。

本实用新型所述的氪氙充气装置，包括精馏塔、冷冻瓶、冷冻槽、真空泵、以及气体管道，精馏塔连接安装在气体管道上，精馏塔与气体管道之间设有阀门；真空泵、冷冻瓶分别连接在气体管道上，并且真空泵与气体管道之间安装有阀门；气体管道上并联有至少一个连接管，连接管上安装有阀门。

本实用新型所述的装置中，精馏塔与气体管道之间的阀门数量至少为两个，并优选为两个。

本实用新型所述的装置中，还包括用于放置冷冻槽的支架。在本实用新型所述装置的一种优选实施例中，所述支架包括用于放置冷冻槽的升降台。

本实用新型所述的装置中，在气体管道上还可以安装有真空表。

本实用新型所述的装置中，在气体管道上还可以安装有压力表。

本实用新型所述的装置中，大气管道上还可以安装有安全阀。

本实用新型所述的装置中，冷冻瓶还可以连接有连通大气的大气管道，大气管道上安装有阀门。

本实用新型所述的装置中，所述冷冻槽可以选用为杜瓦瓶。

本领域技术人员应当理解的是，本实用新型所述氪氙可以是氪、氙或氪氙混合气。

本实用新型利用精馏塔压力低于充装架中压力的原理，将充装架中的剩余气体冷冻回精馏塔内。

附图说明

图1为本实用新型氪氙充气回收装置结构示意图；

图2为使用本实用新型氪氙充气回收装置为钢瓶充气原理示意图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型氪氙充气回收装置包括冷冻瓶1、杜瓦瓶2、精馏塔3、气体管道5、连接管4以及真空泵6。

冷冻瓶1、连接管4、精馏塔3、以及真空泵6并联在气体管道5上（包括精馏塔3、真空泵6位于气体管道5两个末端的情况），并且与气体管道5之间分别设有阀门53、41、51、52。在精馏塔与阀门51之间还可以设有另一个阀门31，以增加供气和管内压力的可控性。

气体管道5上还可以设有压力表11、真空表10，以方便监控管内压力或真空度，应当理解的是，压力表11也可以用起泡器替代。真空表10也不是必须的，可以根据经验进行判断达到一定真空度所需的时间即可。

同时，为了进一步确保安全性。气体管道5上还可以安装安全阀9，冷冻瓶1还可以设有连通空气的大气管道8，大气管道上设有阀门81。

为了方便操作，冷冻瓶1与气体管道5之间也可以设有阀门，但不是必须的。 

参照图2，本实用新型所述氪氙充气回收装置操作方法如下：

步骤1，将气瓶42安装在连接管4上，打开阀门52和阀门41，启动真空泵6，将经过干燥处理过的气瓶42内的氮气抽真空，关闭阀门52，向气瓶中充入高纯氪氙置换气瓶42内的氮气（可重复多次）完毕后。

步骤2，关闭阀门52，打开阀门31和51，精馏塔3供气，冷冻瓶1置于杜瓦瓶2内，杜瓦瓶2内盛装地温液体，如液氮、液氧、液氩等沸点比氪氩（取决于所要充装的物质为氩、氪或氪氩混合气）沸点更低的液体物质。利用低温冷冻（液氮或液氩）的原理将精馏塔中的氪氙气体冻入冷冻瓶1中。

步骤3，通过对此冷冻瓶1复热，将其冷冻的氪氙气化，压力升高，打开阀门41，连通气瓶42，当冷冻瓶1中被冷冻的液体全部气化后，气瓶42与冷冻瓶1及整个充装架上的压力一致时关闭阀门41，记下当时压力（压力一般不超过15Mpa）。

步骤3，打开另一个连接管4的阀门41将冷冻瓶中及充装架上气体充到另一个气瓶42中，当压力平衡后，关掉阀门41。重复该步骤，将所有气瓶充满氪氩，这时冷冻瓶1及充装架上仍留有余压。

步骤4，精馏塔内气体进行液化，形成负压，稍开阀门51及阀门31，将冷冻瓶1及充装架上的余压气体反流到精馏塔3里，将余压气体冻回塔里。（注：控制好阀门31及阀门51来控制塔压防止超压）当气瓶压力与充装架上的压力一致时关掉阀门31和阀门51，保持充装架上是正压，防止空气倒吸到充装架上。

本实用新型上述实施例中，冷冻瓶1置于杜瓦瓶2内冷冻，复热时可以将冷冻瓶1取出自然升温或水淋。为了方便操作，本实用新型还包括一个支架7，支架7上设有升降台71，杜瓦瓶2置于升降台71上，保持冷冻瓶1位置不变，升降台升高1时，杜瓦瓶2升高，将冷冻瓶1浸入杜瓦瓶2的液体中；需要复热时，杜瓦瓶2随着升降台71下降，冷冻瓶1脱离杜瓦瓶2内的液体。

本实用新型所述的装置中，冷冻瓶1和杜瓦瓶的数量也可以是一个或多个，一个或多个冷冻瓶可以放置在同一个杜瓦瓶内，或分别放置在不同的杜瓦瓶内。同样精馏塔3也可以是一个或多个。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种氪氙充气回收装置，其特征在于，包括精馏塔、冷冻瓶、冷冻槽、真空泵、以及气体管道，精馏塔连接安装在气体管道上，精馏塔与气体管道之间设有阀门；真空泵、冷冻瓶分别连接在气体管道上，并且真空泵与气体管道之间安装有阀门；气体管道上并联有至少一个连接管，连接管上安装有阀门。

2.根据权利要求1所述的氪氙充气回收装置，其特征在于，精馏塔与气体管道之间的阀门数量至少为两个。

3.根据权利要求1所述的氪氙充气回收装置，其特征在于，还包括用于放置冷冻槽的支架。

4.根据权利要求3所述的氪氙充气回收装置，其特征在于，所述支架包括升降台。

5.根据权利要求1所述的氪氙充气回收装置，其特征在于，在气体管道上还安装有真空表。

6.根据权利要求1所述的氪氙充气回收装置，其特征在于，在气体管道上还安装有压力表。

7.根据权利要求1所述的氪氙充气回收装置，其特征在于，冷冻瓶还连接有连通大气的大气管道，大气管道上安装有阀门。

8.根据权利要求1所述的氪氙充气回收装置，其特征在于，大气管道上还安装有安全阀。

9.根据权利要求1所述的氪氙充气回收装置，其特征在于，所述冷冻槽为杜瓦瓶。

10.根据权利要求1所述的氪氙充气回收装置，其特征在于，所述氪氙为氪、氙、或者氪氙混合气。

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