CN204550060U - 一种氖塔自给式定量蒸发装置 - Google Patents
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Abstract
一种氖塔自给式定量蒸发装置，属于稀有气体提取设备技术领域，用于在生产过程中向氖塔提供蒸发热源。其技术方案是：从循环氖液体罐将氖气引入到复热盘管，复热盘管将低温氖气复热后通过真空隔膜泵将氖气加压送入可调节的质量流量控制器，氖气通过质量流量控制器进入氖塔，质量流量控制器可以控制进入氖塔的氖气量，定量精准调节氖塔与下部液氖的蒸发，保证蒸发热量的充足，以确保氖中氦组份能够完全蒸发，达到氖气生产的质量指标。本实用新型结构简单、调节方便、运行稳定，实现了从氖塔下部导入同介质、同品质气体做为蒸发热源的目的，避免了电阻式加热装置的缺点，节约了资金和维修时间，保证了生产的顺利进行，提高了企业的经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种氖、氦稀有气体提取过程中使用的低温状态氖塔精馏强制自给式定量蒸发装置，属于稀有气体提取设备技术领域。
背景技术
稀有气体氖、氦的制取工艺过程是：从空分装置生产出的粗氖氦混合气（氖46%，氦15%，氮36%，氢≤3%）通过采用加氧除氢方式首先除氢气组份，然后通过低温冷凝及吸附方式净除氮、氧等能够冷凝的组份，净除杂质的纯氖氦混合气利用低温精馏原理进行氖氦分离，氖氦低温精馏后获得纯氖和粗氦，纯氖经过汽化、复热、压缩、充瓶、销售，粗氦则进入吸附制氖工序，通过吸附方式除去粗氦中的氖得到纯氦产品，送入膜压机进行氦气充瓶销售。
在以上的制取工艺过程中，氖塔做为低温精馏塔，在-245℃低温状态下工作，且在高真空环境，氖塔自身不能提供精馏需要的能量，下部蒸发热源通常采用电阻式加热装置做为热源解决蒸发问题。
在稀有气体氖的制取工艺过程中，混合的工艺氖混合气（75%Ne、25%He）经过膜压机压缩至9.0MPa，在预冷板式中与液氮和返流氖气进行换热温度降到TI1 -205℃，再进入与液化板式与返流纯液氖换热达到TI2 -223℃，然后通过节流阀至第一级汽液分离器后,在其下部得到粗液氖，气相产生粗氦引出至吸附除氖模块。粗液氖则经节流阀节流至氖精馏塔，液氖从氖塔上部经塔内填料逐级精馏，在塔的底部得到纯液氖，由于要求产品氖含量要达到99.9995%，需要彻底消除氖中的氦组份，因此需要在塔的底部提供一个蒸发热源，蒸发热源通常采用电阻式加热装置。采用电阻式加热装置的缺点是，在超低温环境下的腔体内一旦有问题需要检修，需要打开真空腔，检修更换后还需要从新建立真空环境，检修耗时要在15天以上（尤其是备件采购周期很长，费用也高），从新建立真空环境抽真空也得在七天以上，从面影响整个流程退出生产程序，造成大量经济损失。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种氖塔自给式定量蒸发装置，这种装置在稀有气体氖氦在生产工艺过程中，在氖塔汽液分馏时从氖塔下部导入同介质、同品质气体做为热源，并对热源进行定量控制。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种氖塔自给式定量蒸发装置，它包括复热盘管、真空隔膜泵、质量流量控制器，循环氖液体罐的气测液位计的负管上接引分出一个支管与复热盘管的进气端相连接，复热盘管的出气端通过管道与真空隔膜泵相连接，真空隔膜泵通过管道与质量流量控制器相连接，质量流量控制器通过管道与氖塔的下部相连接。
上述氖塔自给式定量蒸发装置，所述真空隔膜泵与质量流量控制器之间的连接管道上安装有流量调节阀。
上述氖塔自给式定量蒸发装置，所述质量流量控制器的进气端还通过管道与氖瓶高压减压装置相连接，氖瓶高压减压装置分别与氖气瓶和纯氖膜压机引出的一路高压氖气管道相连接。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型的从循环氖液体罐将氖气引入到复热盘管，复热盘管将低温氖气复热后通过真空隔膜泵将氖气加压送入可调节的质量流量控制器，氖气通过质量流量控制器进入氖塔，质量流量控制器可以控制进入氖塔的氖气量，定量调节氖塔与下部液氖的蒸发，保证蒸发热量的充足，以确保氖中氦组份能够完全蒸发，达到氖气生产的质量指标。本实用新型结构简单、调节方便、运行稳定，实现了从氖塔下部导入同介质、同品质气体做为蒸发热源的目的，避免了电阻式加热装置的缺点，节约了资金和维修时间，保证了生产的顺利进行，提高了企业的经济效益。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中标记如下：循环氖液体罐1、复热盘管2、真空隔膜泵3、质量流量控制器4、氖塔5、氖瓶高压减压装置6、氖气瓶7、高压氖气管道8。
具体实施方式
本实用新型包括复热盘管2、真空隔膜泵3、质量流量控制器4、氖塔5、氖瓶高压减压装置6、氖气瓶7、高压氖气管道8。
图中显示，循环氖液体罐1的气测液位计的负管上接引分出一个支管，输出氖气作为蒸发热源的自给气源，达到与氖气生产同步的质量要求，实现同介质同品质。
图中显示，由于低温氖气需要复热，在输送管道中增加了复热盘管2，复热盘管2的出气端通过管道与真空隔膜泵3相连接，真空隔膜泵3选型要求满足氖塔5蒸发需要。
图中显示，真空隔膜泵3通过管道与质量流量控制器4相连接，真空隔膜泵3与质量流量控制器4之间的连接管道上安装截止阀，以便实现氖气瓶或纯氖膜压机后供气的分离。质量流量控制器4通过管道与氖塔5的下部相连接。质量流量控制器4可以精准控制进入氖塔5的氖气量，保证进入氖塔5热能够实现恒量控制，保证蒸发热量的充足，以确保氖中氦组份能够完全蒸发，达到氖气生产的质量指标。
图中显示，为了保证在上述装置出现纯度不达标时，氖塔5能够得到正常的蒸发热源，本装置还增加了快速切换装置。快速切换装置由氖瓶高压减压装置6、氖气瓶7和高压氖气管道8组成。在质量流量控制器4的进气端通过管道与氖瓶高压减压装置6相连接，氖瓶高压减压装置6分别与氖气瓶7和纯氖膜压机引出的一路高压氖气管道8相连接。在上述装置出现纯度不达标时，可以由氖气瓶7通过氖瓶高压减压装置6减压后向质量流量控制器4提供氖气，也可以由纯氖膜压机引出的一路高压氖气管道8通过氖瓶高压减压装置6减压后向质量流量控制器4提供氖气，氖气通过质量流量控制器4进入氖塔5作为蒸发热源，替代循环氖液体罐1引出的低温氖气。
本实用新型采用的部分器件的型号如下：
循环氖液体罐1：为不锈钢材质，耐压0.5 MPa，直径∮150mm,高度1000mm；配∮8mm液位上下引出管道引出真空腔体。
复热盘管2：为不锈钢材质，耐压0.5 MPa，直径∮8mm裸管盘成螺旋状，管长度1.5M。
真空隔膜泵3：ADI 型号R221。
质量流量控制器4：型号EL-flow，流量0.5～0.75Nm3/h。
氖瓶高压减压装置6：型号152x-125,介质：氧气，调节范围0.03～0.85Mpa。
Claims (3)
1.一种氖塔自给式定量蒸发装置，其特征在于：它包括复热盘管（2）、真空隔膜泵（3）、质量流量控制器（4），循环氖液体罐（1）的气测液位计的负管上接引分出一个支管与复热盘管（2）的进气端相连接，复热盘管（2）的出气端通过管道与真空隔膜泵（3）相连接，真空隔膜泵（3）通过管道与质量流量控制器（4）相连接，质量流量控制器（4）通过管道与氖塔（5）的下部相连接。
2.根据权利要求1所述的氖塔自给式定量蒸发装置，其特征在于：所述真空隔膜泵（3）与质量流量控制器（4）之间的连接管道上安装有流量调节阀。
3.根据权利要求2所述的氖塔自给式定量蒸发装置，其特征在于：所述质量流量控制器（4）的进气端还通过管道与氖瓶高压减压装置（6）相连接，氖瓶高压减压装置（6）分别与氖气瓶（7）和纯氖膜压机引出的一路高压氖气管道（8）相连接。
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