CN217909732U - 一种提纯惰性气体的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提纯惰性气体的装置，包括罐体，所述罐体的内部从内到外依次开设有反应腔、加热腔和保温腔，所述反应腔内填充有广谱吸气材料，用于吸收惰性气体中的杂质，所述加热腔内设置有加热管，所述保温腔内设置有保温层，所述罐体的左右两端分别设置有进气口和出气口；本装置是为了配合氙气或氪气回收系统，用很低的成本进行提纯，将回收系统收集的以氙气或氪气为主的气体中的活泼成分去除，只留下惰性气体，然后进行二次利用，结构简单，安装方便，运行结果可靠，运行成本低，只需要一些加热的电费，维护更换成本也低，吸气材料失效后只需要更换新材料即可。

Description

一种提纯惰性气体的装置

技术领域

本实用新型属于气体提纯装置技术领域，具体涉及一种提纯惰性气体的装置。

背景技术

在电光源行业，氙气、氪气、氩气等经常作为原材料充入各种灯泡，比如高压钠灯，其核心部件电弧管中就需要充入一定量的氙气，随着氙气价格持续上涨，已经造成高压钠灯生产成本提高，严重影响企业利润，氙气和氪气在过去两年的时间内，价格均上涨了8-10倍，因此需要通过惰性气体提纯装置对气体回收系统中排出的氙气或氪气收集起来，进行提纯后在回收利用。

但现有技术中的惰性气体提纯装置，普遍存在投资大，体积大，结构复杂，使用成本很高，只适合大流量的气体使用场合，对一些流量小但提纯要求高的场合不适用，为此本实用新型提出一种提纯惰性气体的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种提纯惰性气体的装置，以解决上述背景技术中提出的现有技术中惰性气体提纯装置投资大，体积大，结构复杂，使用成本很高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种提纯惰性气体的装置，包括罐体，所述罐体的内部从内到外依次开设有反应腔、加热腔和保温腔，所述反应腔内填充有广谱吸气材料，用于吸收惰性气体中的杂质，所述加热腔内设置有加热管，用于对反应腔的加热，所述保温腔内设置有保温层，可起到保温作用，所述罐体的左右两端分别设置有进气口和出气口，用于连接外界管路，且进气口和出气口上均连接有高真空阀门，所述高真空阀门与外界管路连接，所述反应腔的内壁安装有测温探头，用于探测反应腔内的温度。

优选的，所述反应腔的内壁开设有与罐体外侧表面相通的L形线槽，且测温探头的底端嵌入安装在L形线槽内，所述测温探头底端的连接线通过L形线槽引出，确保线路的顺利引出，所述罐体的外侧表面相对于L形线槽的开口处设置有密封盖，所述密封盖的内侧设有嵌入至L形线槽内的环形凸起。保证密封性，所述测温探头的边缘处底部设置有环形密封圈，所述反应腔的内壁开设有环形密封槽，所述环形密封圈嵌入至环形密封槽中。

优选的，所述加热腔的内壁开设有与罐体外侧表面相通的下线槽，所述加热管上的连接线通过下线槽引出，确保加热管上线路的顺利引出，所述罐体的外侧表面相对于下线槽的外端处设置有环形圈，所述环形圈通过密封胶固定在罐体的外侧表面保证密封性，所述加热腔的内壁还设置有内封圈，所述内封圈将下线槽的内端处密封。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本装置是为了配合氙气或氪气回收系统，用很低的成本进行提纯，将回收系统收集的以氙气或氪气为主的气体中的活泼成分去除，只留下惰性气体，然后进行二次利用，结构简单，安装方便，运行结果可靠，运行成本低，只需要一些加热的电费，维护更换成本也低，吸气材料失效后只需要更换新材料即可，本装置的使用成本与高昂的惰性气体价格相比可以忽略，能极大降低工厂的惰性气体成本，

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型图1中A区域的局部放大图；

图3为本实用新型图2中B区域的局部放大图；

图中：1、罐体；2、反应腔；3、加热腔；4、保温腔；5、加热管；6、保温层；7、进气口；8、出气口；9、高真空阀门；10、测温探头；11、L形线槽；12、下线槽；13、环形密封圈；14、环形密封槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：一种提纯惰性气体的装置，包括罐体1，罐体1的内部从内到外依次开设有反应腔2、加热腔3和保温腔4，反应腔2内填充有广谱吸气材料，广谱吸气材料通常选择非蒸散型的，以锆为主体，常用的有锆铝，锆铁，锆钒铁等，根据具体的气体杂质可以针对性选择一种或几种混用，也可以就选择单一品种，吸气材料和杂质气体反应完成后会失效，需要定期更换新材料，新材料选择合适的温度激活后即可使用，不同的材料激活温度有差异，广谱吸气材料能吸收除惰性气体之外的所有杂质气体，加热腔3内设置有加热管5，加热管5具体为电加热管，保温腔4内设置有保温层6，保温层6具体可选用玻璃丝棉，罐体1的左右两端分别设置有进气口7和出气口8，且进气口7和出气口8上均连接有高真空阀门9，高真空阀门9上还设置有KF接口，高真空阀门9与外界管路连接，进气口7可连接外界的惰性气体氙气回收系统，而出气口8可连接外界的惰性气体充气管路，反应腔2的内壁安装有测温探头10，用于监测反应腔2内的温度。

本实施例中，优选的，反应腔2的内壁开设有与罐体1外侧表面相通的L形线槽11，且测温探头10的底端嵌入安装在L形线槽11内，测温探头10底端的连接线通过L形线槽11引出，保证测温探头10的稳定安装和线路的顺利引出，罐体1的外侧表面相对于L形线槽11的开口处设置有密封盖，密封盖的内侧设有嵌入至L形线槽11内的环形凸起，密封盖和环形凸起均采用氟橡胶材质构件，保证密封性，测温探头10的边缘处底部设置有环形密封圈13，环形密封圈13为氟橡胶材质构件，反应腔2的内壁开设有与环形密封圈13相对应的环形密封槽14，环形密封圈13嵌入至环形密封槽14中，进一步提高密封性。

本实施例中，优选的，加热腔3的内壁开设有与罐体1外侧表面相通的下线槽12，加热管5上的连接线通过下线槽12引出，用于线路的顺利引出，罐体1的外侧表面相对于下线槽12的外端处设置有环形圈，环形圈通过密封胶固定在罐体1的外侧表面，保证下线槽12的密封性，加热腔3的内壁还设置有内封圈，环形圈和内封圈均为氟橡胶材质构件，内封圈将下线槽12的内端处密封。

本实用新型中加热管5的型号为JO-G100235。

本实用新型中测温探头10的型号为PT100。

本实用新型的工作原理及使用流程：该提纯惰性气体的装置在使用时，以高压钠灯为例：

先将进气口7通过高真空阀门9连接外界高压钠灯系统中的氙气回收系统，然后将出气口8通过高真空阀门9连接外界高压钠灯系统中的氙气使用管路，安装后对反应腔2进行抽真空检漏，要求达到高真空系统标准，并在真空状态下，打开加热管5，给罐体1加热，反应腔2内温度逐渐升高，达到吸气材料的激活温度，保持一定时间，吸气材料就完成激活，然后将罐体1温度下降到工作温度；打开进气口7上的高真空阀门9，将一定量经过预先处理的回收氙气充入反应腔2内，气压达到1.5atm左右时关闭进气口7上的高真空阀门9，此时气体在反应腔2内和吸气材料充分接触，20-30分钟后除氙气和微量氩气外其它的气体全部反应掉了，此时提纯后就可以正常打开出气口8上的高真空阀门9出气使用了，而钠灯封接通常每5-6分钟一个循环，正常使用时每5-6分钟打开出气口8上的高真空阀门9，放出一部分气体后，立刻从进气口7补充相应的气体进入反应腔2，随用随补充，这样就可以保证氙气的纯度和数量都能达到高压钠灯的使用要求；

本装置的特征是罐体1内反应腔2的体积相对于气体使用量来说足够大，让不纯气体在正常生产循环周期内有足够的时间与吸气材料发生充分反应，从而确保经过提纯的气体可以达到再次使用的标准，本装置也可以用在其它类似要求的场合：用于提纯惰性气体，提纯前杂质气体含量即使较高，但由于有足够的反应时间，提纯后的气体使用量不大，能设置足够大的反应空间；

以高压钠灯封接回收的氙气为例：钠灯封接时充入纯氙气，受设备和工艺影响，回收的气体除氙气外，还包含少量氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气和氩气，通过初步处理，可以将大多数杂质气体除掉，但仍会有不超过1％的杂质气体存在，将这些气体通过本装置处理，则能够彻底去除氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气，只留下氙气和氩气，微量氩气完全不影响钠灯的光电参数，还会改善钠灯的启动性能，因此经过本装置提纯的氙气可以再次用于生产钠灯，实际上由于本装置大大降低氙气使用成本，使钠灯生产单位可以采取少许增加氙气气压的方法提高钠灯光电参数(达到理论值的极限)，本装置结构简单，安装方便，运行结果可靠，运行成本低，只需要一些加热的电费，维护更换成本也低，吸气材料失效后只需要更换新材料即可，本装置总费用和高昂的氙气价格相比可以忽略，能极大降低工厂的氙气成本。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例(详见上述详尽的描述)，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种提纯惰性气体的装置，其特征在于：包括罐体(1)，所述罐体(1)的内部从内到外依次开设有反应腔(2)、加热腔(3)和保温腔(4)，所述反应腔(2)内填充有广谱吸气材料，所述加热腔(3)内设置有加热管(5)，所述保温腔(4)内设置有保温层(6)，所述罐体(1)的左右两端分别设置有进气口(7)和出气口(8)，且进气口(7)和出气口(8)上均连接有高真空阀门(9)，所述高真空阀门(9)与外界管路连接，所述反应腔(2)的内壁安装有测温探头(10)。

2.根据权利要求1所述的一种提纯惰性气体的装置，其特征在于：所述反应腔(2)的内壁开设有与罐体(1)外侧表面相通的L形线槽(11)，且测温探头(10)的底端嵌入安装在L形线槽(11)内，所述测温探头(10)底端的连接线通过L形线槽(11)引出。

3.根据权利要求2所述的一种提纯惰性气体的装置，其特征在于：所述罐体(1)的外侧表面相对于L形线槽(11)的开口处设置有密封盖，所述密封盖的内侧设有嵌入至L形线槽(11)内的环形凸起。

4.根据权利要求2所述的一种提纯惰性气体的装置，其特征在于：所述测温探头(10)的边缘处底部设置有环形密封圈(13)，所述反应腔(2)的内壁开设有环形密封槽(14)，所述环形密封圈(13)嵌入至环形密封槽(14)中。

5.根据权利要求1所述的一种提纯惰性气体的装置，其特征在于：所述加热腔(3)的内壁开设有与罐体(1)外侧表面相通的下线槽(12)，所述加热管(5)上的连接线通过下线槽(12)引出。

6.根据权利要求5所述的一种提纯惰性气体的装置，其特征在于：所述罐体(1)的外侧表面相对于下线槽(12)的外端处设置有环形圈，所述环形圈通过密封胶固定在罐体(1)的外侧表面。

7.根据权利要求5所述的一种提纯惰性气体的装置，其特征在于：所述加热腔(3)的内壁还设置有内封圈，所述内封圈将下线槽(12)的内端处密封。

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