CN214914702U - 高纯度气体纯化装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高纯度气体纯化装置，涉及气体纯化技术领域，其包括微小颗粒过滤箱、杂质气体去除箱、水蒸气吸附箱、第一气流管和第二气流管；微小颗粒过滤箱上连接有进气管，第一气流管一端与微小颗粒过滤箱连接，另一端与杂质气体去除箱连接；第二气流管一端与杂质气体去除箱连接，另一端与水蒸气吸附箱连接，水蒸气吸附箱上连接有出气管，杂质气体去除箱上设有进料口和出料口，进料口处安装有用于封闭进料口的进口盖，出料口处安装有用于封闭出料口的出口盖。本申请解决了气体纯化装置更换液体除杂剂时不方便的问题。

Description

高纯度气体纯化装置

技术领域

本申请涉及气体纯化技术领域，尤其是涉及一种高纯度气体纯化装置。

背景技术

在化工厂或科研实验时中，一般需要用到一些特殊气体如氢气、氮气、氧气、乙炔、氦气等来作为化学反应的催化剂、保护气体、助燃剂或燃料。这其中乙炔气体由于其制备过程易混有杂质，通常需要对其进行纯化处理达到99.9%的高纯度，才能作为一些仪器的燃气。

相关技术见授权公告号为CN210595850U的实用新型专利公开了一种多级过滤的高纯乙炔纯化装置，包括乙炔气瓶，乙炔气瓶的一侧从左到右依次设有第一过滤管、第二过滤管和高纯乙炔收集瓶；乙炔气瓶与第一过滤管之间从左到右依次设有第一螺纹管、第一限位环和第一过滤网，第二过滤管与高纯乙炔收集瓶之间从左到右依次设有第二过滤网、第二限位环和第二螺纹管。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：该装置在纯化乙炔气体时，需要使用液体除杂剂除去杂质气体，液体除杂剂在使用一段时间后需要进行更换，而该装置在更换液体除杂剂时很不方便，增加了施工难度。

实用新型内容

为了改善气体纯化装置更换液体除杂剂时不方便的问题，本申请提供一种高纯度气体纯化装置。

本申请提供的一种高纯度气体纯化装置采用如下的技术方案：

一种高纯度气体纯化装置，包括微小颗粒过滤箱、杂质气体去除箱、水蒸气吸附箱、第一气流管和第二气流管；微小颗粒过滤箱上连接有进气管，第一气流管一端与微小颗粒过滤箱连接，另一端与杂质气体去除箱连接；第二气流管一端与杂质气体去除箱连接，另一端与水蒸气吸附箱连接，水蒸气吸附箱上连接有出气管，杂质气体去除箱上设有进料口和出料口，进料口处安装有用于封闭进料口的进口盖，出料口处安装有用于封闭出料口的出口盖。

通过采用上述技术方案，乙炔气体能够从进气管处进入水蒸气吸附箱内，再从水蒸气吸附箱经过第一气流管流入杂质气体去除箱，再从杂质气体去除箱经过第二气流管流入水蒸气吸附箱，纯化后的乙炔气体再从出气管排出收集得到高纯度的乙炔气体；更换液体除杂剂时，打开出口盖将杂质气体去除箱内的液体除杂剂排出，再关闭出口盖，打开进口盖，杂质气体去除箱内的液体除杂剂能够从进料口倒入到箱内，再关闭进口盖进行气体纯化，整个更换过程简单，不需要拆卸装置，减少了气体纯化装置更换液体除杂剂时不方便的可能。

可选的，所述进料口设置于杂质气体去除箱上与第一气流管连接面的相邻一侧，并且进料口靠近杂质气体去除箱上与第一气流管的连接面。

通过采用上述技术方案，在通过进料口向杂质气体去除箱内输送液体除杂剂时，当箱内的液体超过进料口的高度时，液体会从进料口流出，起到预警作用，减少了箱体内液体过多，不利于乙炔气体从第二气流管排出的可能。

可选的，所述第一气流管插入杂质气体去除箱，并且第一气流管端部低于进料口所在水平面。

通过采用上述技术方案，第一气流管内输送的乙炔气体能够与杂质气体去除箱内的液体除杂剂充分混合反应，提升了气体纯化效率。

可选的，所述第一气流管上靠近杂质气体去除箱处沿管径方向向两侧延伸形成防倒吸腔室。

通过采用上述技术方案，当输入的气流断流时，第一气流管上的防倒吸腔室能够减少液体从第一气流管端部倒吸回流，影响微小颗粒过滤箱过滤效果的可能。

可选的，所述微小颗粒过滤箱内设有用于过滤气体中微小颗粒物的过滤件。

通过采用上述技术方案，过滤件能够在微小颗粒过滤箱内将乙炔气体中的微小颗粒性杂质过滤，减小了颗粒性杂质影响乙炔气体使用的可能。

可选的，所述微小颗粒过滤箱侧壁设有开口，开口处设有用于封闭开口的盖体。

通过采用上述技术方案，在使用一段时间后，打开盖体，将微小颗粒过滤箱内的过滤件取出，再放入新的过滤件，关闭盖体，方便更换微小颗粒过滤箱内的过滤件。

可选的，所述水蒸气吸附箱内设有用于吸附气体中水蒸气的吸附剂。

通过采用上述技术方案，水蒸气吸附箱内的吸附剂能够吸收乙炔气体从液体除杂剂中携带的少量水蒸气，进一步纯化乙炔气体。

可选的，所述水蒸气吸附箱侧壁设有放料口，放料口处设有用于封闭放料口的放料盖。

通过采用上述技术方案，在使用一段时间后，可以打开放料盖，将水蒸气吸附箱内的吸附剂取出，再放入新的吸附剂，方便更换水蒸气吸附箱内的吸附剂。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.乙炔气体能够从进气管处进入水蒸气吸附箱内，再从水蒸气吸附箱经过第一气流管流入杂质气体去除箱，再从杂质气体去除箱经过第二气流管流入水蒸气吸附箱，纯化后的乙炔气体再从出气管排出收集得到高纯度的乙炔气体；更换液体除杂剂时，打开出口盖将杂质气体去除箱内的液体除杂剂排出，再关闭出口盖，打开进口盖，杂质气体去除箱内的液体除杂剂能够从进料口倒入到箱内，再关闭进口盖进行气体纯化，整个更换过程简单，不需要拆卸装置，减少了气体纯化装置更换液体除杂剂时不方便的可能；

2.第一气流管上靠近杂质气体去除箱处沿管径方向向两侧延伸形成防倒吸腔室，当输入的气流断流时，第一气流管上的防倒吸腔室能够减少液体从第一气流管端部倒吸回流，影响微小颗粒过滤箱过滤效果的可能。

附图说明

图1是本申请实施例的高纯度气体纯化装置的整体结构示意图；

图2是图1中沿A-A面的剖面图。

附图标记说明：1、微小颗粒过滤箱；11、进气管；12、过滤件；13、开口；14、盖体；2、杂质气体去除箱；21、进料口；211、进口盖；22、出料口；221、出口盖；3、水蒸气吸附箱；31、出气管；32、吸附剂；33、放料口；34、放料盖；4、第一气流管；41、防倒吸腔室；5、第二气流管。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高纯度气体纯化装置。参照图1和图2，高纯度气体纯化装置包括微小颗粒过滤箱1、杂质气体去除箱2、水蒸气吸附箱3、第一气流管4和第二气流管5；第一气流管4一端与微小颗粒过滤箱1焊接，另一端与杂质气体去除箱2焊接；第二气流管5一端与杂质气体去除箱2焊接，另一端与水蒸气吸附箱3焊接，杂质气体去除箱2内设有用于除去乙炔气体中硫化氢和磷化氢的液体除杂剂，液体除杂剂可以为硫酸铜溶液。杂质气体去除箱2上设有进料口21和出料口22，进料口21处安装有进口盖211，出料口22处安装有出口盖221，进料口21和出料口22能够方便更换杂质气体去除箱2内的液体除杂剂，减少了气体纯化装置更换液体除杂剂时不方便的可能。

参照图1和图2，微小颗粒过滤箱1整体为内部中空的长方体型，其底部焊接有支撑架，微小颗粒过滤箱1侧壁上焊接有进气管11，进气管11位于微小颗粒过滤箱1上第一气流管4所在面的相对一面，进气管11两端敞口，进气管11与微小颗粒过滤箱1连通。微小颗粒过滤箱1内填充有过滤件12，过滤件12可以为棉网包裹的活性炭或分子筛，当乙炔气体从进气管11进入到微小颗粒过滤箱1内时，过滤件12可以吸附过滤乙炔气体所携带的颗粒性物质，进而纯化乙炔气体。为了方便更换微小颗粒过滤箱1内的过滤件12，微小颗粒过滤箱1的侧壁上与进气管11相邻一面开设有开口13，开口13所在侧壁螺栓连接有与开口13配合的盖体14，盖体14与开口13的接缝处做密封处理。当需要更换过滤件12时，打开盖体14，将过滤件12从开口13处取出，再放入新的过滤件12，关闭盖体14，进行气体纯化，保持气体纯化效率。

参照图1和图2，杂质气体去除箱2整体为内部中空的长方体型，第一气流管4端部与杂质气体去除箱2的顶部连通。进料口21整体为圆形口，进料口21位于杂质气体去除箱2上与顶部相邻一侧，并且进料口21在该侧上靠近杂质气体去除箱2顶部，进口盖211与进料口21配合并与进料口21所在侧壁螺栓连接，进口盖211与进料口21之间做密封处理。为了提升气体与杂质气体去除箱2内液体的接触，第一气流管4插入杂质气体去除箱2内，并且其端部位于进料口21的下方。靠近杂质气体去除箱2上方的第一气流管4沿径向向两侧延伸一体成型形成防倒吸腔室41，防倒吸腔室41能够减少杂质气体去除箱2内的液体从第一气流管4处倒灌入微小颗粒过滤箱1内的可能。出料口22整体为长方形口，出料口22位于进料口21所在面的相对一面上且靠近杂质气体去除箱2底部，出口盖221与出料口22所在侧壁螺栓连接，出口盖221与出料口22之间做密封处理。当需要更换杂质气体去除箱2内的液体除杂剂时，可以打开出口盖221，将箱内的液体放出，然后关闭出口盖221，打开进口盖211，将新的液体除杂剂从进料口21处倒入杂质气体去除箱2内，合上进口盖211，继续纯化气体，从进料口21加液体时，进料口21位于杂质气体去除箱2侧壁，可以对箱内液体限位，超过进料口21的高度就会从进料口21处流出，减少了液体加入过多，造成气体无法从第二气流管5流出的可能；并且整个更换过程简单方便，易于操作；同时，由于杂质气体去乙炔气体中的硫化氢和磷化氢时，会产生含硫沉淀物和含磷沉淀物，产生的沉淀物可以从出料口22处向外排出，减少了杂质气体去除箱2内物质沉积影响气体纯化的可能。

参照图1和图2，水蒸气吸附箱3整体为内部中空的长方体型，其底部焊接有支撑架，水蒸气吸附箱3侧壁上焊接有出气管31，出气管31与水蒸气吸附箱3连通，出气管31位于水蒸气吸附箱3上第二气流管5所在面的相对一面上。水蒸气吸附箱3内填充有吸附剂32，吸附剂32可以为棉网包裹的氧化钙或硅胶。吸附剂32可以将从杂质气体去除箱2中带出的水蒸气吸附去除，进一步纯化乙炔气体。为了方便更换水蒸气吸附箱3内的吸附剂32，水蒸气吸附箱3侧壁上与出气管31相邻一侧开设有放料口33，放料口33所在侧壁上螺栓连接有与放料口33配合的放料盖34，放料盖34与放料口33的接缝处做密封处理。当需要更换水蒸气吸附箱3内的吸附剂32时，打开放料盖34，将水蒸气吸附箱3内的吸附剂32取出进行更换，再闭合放料盖34进行气体纯化，纯化后的乙炔气体从出气管31排出进行收集处理。

本申请实施例一种高纯度气体纯化装置的实施原理为：乙炔气体从进气管11进入微小颗粒过滤箱1中，微小颗粒过滤箱1中的过滤件12可以将乙炔气体中的颗粒性物质吸附去除；微小颗粒过滤箱1中的纯化气体经由第一气流管4到达杂质气体去除箱2中，杂质气体去除箱2中的液体除杂剂能够除去乙炔气体中的硫化氢和磷化氢杂质；杂质气体去除箱2中纯化气体经由第二气流管5到达水蒸气吸附箱3内，水蒸气吸附箱3内的吸附剂32能够将从杂质气体去除箱2中带出的水蒸气吸附去除，纯化后的高纯度乙炔气体从出气管31排出进行收集；当需要更换杂质气体去除箱2内的液体除杂剂时，可以打开出口盖221，将箱内的液体放出，然后关闭出口盖221，打开进口盖211，将新的液体除杂剂从进料口21处倒入杂质气体去除箱2内，合上进口盖211，继续纯化气体，减少了气体纯化装置更换液体除杂剂时不方便的可能。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高纯度气体纯化装置，包括微小颗粒过滤箱（1）、杂质气体去除箱（2）、水蒸气吸附箱（3）、第一气流管（4）和第二气流管（5）；微小颗粒过滤箱（1）上连接有进气管（11），第一气流管（4）一端与微小颗粒过滤箱（1）连接，另一端与杂质气体去除箱（2）连接；第二气流管（5）一端与杂质气体去除箱（2）连接，另一端与水蒸气吸附箱（3）连接，水蒸气吸附箱（3）上连接有出气管（31），其特征在于：杂质气体去除箱（2）上设有进料口（21）和出料口（22），进料口（21）处安装有用于封闭进料口（21）的进口盖（211），出料口（22）处安装有用于封闭出料口（22）的出口盖（221）。

2.根据权利要求1所述的高纯度气体纯化装置，其特征在于：所述进料口（21）设置于杂质气体去除箱（2）上与第一气流管（4）连接面的相邻一侧，并且进料口（21）靠近杂质气体去除箱（2）上与第一气流管（4）的连接面。

3.根据权利要求2所述的高纯度气体纯化装置，其特征在于：所述第一气流管（4）插入杂质气体去除箱（2），并且第一气流管（4）端部低于进料口（21）所在水平面。

4.根据权利要求3所述的高纯度气体纯化装置，其特征在于：所述第一气流管（4）上靠近杂质气体去除箱（2）处沿管径方向向两侧延伸形成防倒吸腔室（41）。

5.根据权利要求1所述的高纯度气体纯化装置，其特征在于：所述微小颗粒过滤箱（1）内设有用于过滤气体中微小颗粒物的过滤件（12）。

6.根据权利要求5所述的高纯度气体纯化装置，其特征在于：所述微小颗粒过滤箱（1）侧壁设有开口（13），开口（13）处设有用于封闭开口（13）的盖体（14）。

7.根据权利要求1所述的高纯度气体纯化装置，其特征在于：所述水蒸气吸附箱（3）内设有用于吸附气体中水蒸气的吸附剂（32）。

8.根据权利要求7所述的高纯度气体纯化装置，其特征在于：所述水蒸气吸附箱（3）侧壁设有放料口（33），放料口（33）处设有用于封闭放料口（33）的放料盖（34）。

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