CN219263940U

CN219263940U - 一种氙气深冷回收装置

Info

Publication number: CN219263940U
Application number: CN202320741876.6U
Authority: CN
Inventors: 周臻
Original assignee: Yueyang Kaimeite Electronic Special Rare Gas Co ltd
Current assignee: Yueyang Kaimeite Electronic Special Rare Gas Co ltd
Priority date: 2023-04-06
Filing date: 2023-04-06
Publication date: 2023-06-27
Anticipated expiration: 2033-04-06

Abstract

本申请提供一种氙气深冷回收装置，涉及氙气回收技术领域，所述装置包括：缓冲容器、回收瓶、保温容器、管道、第一气阀、第二气阀、第一压力测量表和第二压力测量表，其中：所述缓冲容器通过所述第一气阀连接外部的氙气排放管道；所述第一压力测量表，用于测量所述缓冲容器内的气压；所述缓冲容器通过所述管道以及设置在所述管道上的所述第二气阀，与所述回收瓶连通；所述第二压力测量表，用于测量所述第二气阀与所述回收瓶连通的管道内的气压；所述回收瓶置于所述保温容器内。本申请能够实现被排放的氙气回收再利用，减少排放损耗。

Description

一种氙气深冷回收装置

技术领域

本申请涉及氙气回收技术领域，特别是涉及一种氙气深冷回收装置。

背景技术

氙气主要应用于闪光灯、深度麻醉剂、激光器、特种混合气体。被誉为黄金气体。高纯氙气提纯工艺过程中，经纯化器后的99.9995％的高纯氙，需分析合格后，方可进入产品充装步骤。在分析过程中，氙气经分析系统分析排放至放空管线。这些被排放的气体将无法回收利用，造成极大的浪费，导致生产成本的增加，企业的效益减少。

因此，如何实现被排放的氙气回收再利用，减少排放损耗，是本领域亟待解决的问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种氙气深冷回收装置，能够实现被排放的氙气回收再利用，减少排放损耗。

本申请提供的技术方案如下：

一种氙气深冷回收装置，包括：缓冲容器、回收瓶、保温容器、管道、第一气阀、第二气阀、第一压力测量表和第二压力测量表，其中：

所述缓冲容器通过所述第一气阀连接外部的氙气排放管道；

所述第一压力测量表，用于测量所述缓冲容器内的气压；

所述缓冲容器通过所述管道以及设置在所述管道上的所述第二气阀，与所述回收瓶连通；

所述第二压力测量表，用于测量所述第二气阀与所述回收瓶连通的管道内的气压；

所述回收瓶置于所述保温容器内。

优选地，所述氙气深冷回收装置中，还包括氦气吹扫装置、第三气阀和第四气阀，其中：

所述氦气吹扫装置，通过所述第三气阀与所述缓冲容器连通；

所述缓冲容器，还通过所述第四气阀与外部环境连通。

优选地，所述氙气深冷回收装置中，还包括真空泵、第五气阀、第六气阀和第三压力测量表，其中：

所述缓冲容器，通过依次连通的所述第五气阀和所述第六气阀，与所述真空泵连通；

所述第三压力测量表，用于测量所述第五气阀和所述第六气阀连通的管道内的气压。

优选地，所述氙气深冷回收装置中，所述缓冲容器的气阀设置有联锁。

优选地，所述氙气深冷回收装置中，所述缓冲容器为不锈钢材质缓冲罐。

优选地，所述氙气深冷回收装置中，所述回收瓶为铝制回收瓶。

优选地，所述氙气深冷回收装置中，所述保温容器为液氮杜瓦罐。

本申请提供的氙气深冷回收装置，在深冷回收阶段，通过控制所述第一气阀，可以将外部的氙气排放管道排放的氙气输送至所述缓冲容器，通过控制所述第二气阀，可以将所述缓冲容器中存储的氙气输送至所述回收瓶内；所述回收瓶置于所述保温容器内，通过控制所述保温容器的温度，可以实现氙气液化深冷回收；通过所述第一压力测量表，可以测量所述缓冲容器内的气压，通过观测气压变化并调控所述第一气阀及所述第二气阀，可以避免所述缓冲容器内背压过高或抽负压；所述第二压力测量表，可以测量所述第二气阀与所述回收瓶连通的管道内的气压，通过观测气压变化并调控所述第一气阀及所述第二气阀，可以将所述氙气深冷回收装置内的余量氙气完全回收至所述回收瓶中。综上所述，本申请提供的氙气深冷回收装置，能够实现被排放的氙气回收再利用，减少排放损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的氙气深冷回收装置的一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的氙气深冷回收装置的另一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

本申请实施例采用递进的方式撰写。

如图1、图2所示，本申请实施例提供一种氙气深冷回收装置，包括：缓冲容器10、回收瓶20、保温容器30、管道40、第一气阀51、第二气阀52、第一压力测量表61和第二压力测量表62，其中：所述缓冲容器10通过所述第一气阀51连接外部的氙气排放管道；所述第一压力测量表61，用于测量所述缓冲容器10内的气压；所述缓冲容器10通过所述管道40以及设置在所述管道40上的所述第二气阀52，与所述回收瓶20连通；所述第二压力测量表62，用于测量所述第二气阀52与所述回收瓶20连通的管道内的气压；所述回收瓶20置于所述保温容器30内。

高纯氙气提纯工艺过程中，经纯化器后的99.9995％的高纯氙，需分析合格后，方可进入产品充装步骤。以高纯氙提纯过程分析举例，99.9995％高纯氙气充装过程中纯化器出口(膜压机出口)取样点，从高纯氙提纯超纯氙充装过程间歇监测纯化炉出口取样点，频次4h一次。根据一瓶49L产品氙气10Nm3，60kg，按照膜压机出口充装量1KG/HR计算，一支高纯氙气分析次数为15次，一瓶49L/10Nm3高纯氙气分析损耗为0.3Nm3，1.8KG左右。在分析过程中，氙气经分析系统分析排放至放空管线。这些被排放的气体将无法回收利用，造成极大的浪费，导致生产成本的增加，企业的效益减少。

本申请提供的氙气深冷回收装置，在深冷回收阶段，通过控制所述第一气阀51，可以将外部的氙气排放管道排放的氙气输送至所述缓冲容器10，通过控制所述第二气阀52，可以将所述缓冲容器10中存储的氙气输送至所述回收瓶20内；所述回收瓶20置于所述保温容器30内，通过控制所述保温容器30的温度，可以实现氙气液化深冷回收；通过所述第一压力测量表61，可以测量所述缓冲容器10内的气压，通过观测气压变化并调控所述第一气阀51及所述第二气阀52，可以避免所述缓冲容器10内背压过高或抽负压；所述第二压力测量表62，可以测量所述第二气阀52与所述回收瓶20连通的管道内的气压，通过观测气压变化并调控所述第一气阀51及所述第二气阀52，可以将所述氙气深冷回收装置内的余量氙气完全回收至所述回收瓶20中。综上所述，本申请提供的氙气深冷回收装置，能够实现被排放的氙气回收再利用，减少排放损耗。

本申请实施例中，所述缓冲容器10通过所述第一气阀51连接外部的氙气排放管道，具体地，可以将氙气系统水分析仪，氧分析仪，色谱分析仪，FTIR分析仪放空阀后重新配管三通直流出来后并管，形成一个氙气排放管道，并将所述氙气排放管道通过所述第一气阀51与所述缓冲容器10连通。所述外部的氙气排放管道，也可以是其他类型的氙气排放管道，在本实施例中并不作限定。所述缓冲容器10，可以优选为不锈钢材质缓冲罐，其更适用于氙气的存储；所述缓冲罐的大小，可以根据实际生产需求确定，一般可取3L的缓冲罐。

本申请实施例中，所述回收瓶10可以优选为铝制回收瓶，其更适用于氙气的回收；所述回收瓶10的大小，可以根据实际生产需求确定，一般可取2L的回收瓶，一支2L回收瓶最大回收量约2.2KG左右，将满足一支高纯氙气产品气瓶分析回收任务。

本申请实施例中，所述保温容器30可以优选为液氮杜瓦罐，在实际生产中，所述液氮杜瓦罐需要有足够的空间至少满足一支所述回收瓶20放入。对于一支49L高纯氙气10Nm3，60kg生产提纯时间约为50小时，因此所述液氮杜瓦罐保冷的持续性也至关重要的。

本申请实施例中，所述第一压力测量表61和所述第二压力测量表62，可以采用现有的毫托压力表。

作为一种更加优选的实施方式，所述缓冲容器10的气阀设置有联锁，在氙气深冷回收装置运行期间，通过设置合适联锁，例如，通过所述第一压力测量表61进行压力值测量，当所述缓冲容器10的排放压力大于25PSI(Pounds per square inch，磅力/平方英寸)时联锁开阀，当所述缓冲容器10的回收压力降低至0PSI时联锁关阀，因氙气经分析系统分析排放，以此可以避免所述缓冲容器10内背压过高或抽负压，从而影响分析系统正常运行。

作为一种更加优选的实施方式，所述氙气深冷回收装置中，还包括氦气吹扫装置70、第三气阀53和第四气阀54，其中：所述氦气吹扫装置70，通过所述第三气阀53与所述缓冲容器10连通；所述缓冲容器10，还通过所述第四气阀54与外部环境连通。所述氦气吹扫装置70可采用现有技术的产品，其可以用于对氙气深冷回收装置的管路进行净化。

作为一种更加优选的实施方式，所述氙气深冷回收装置中，还包括真空泵80、第五气阀55、第六气阀56和第三压力测量表63，其中：所述缓冲容器10，通过依次连通的所述第五气阀55和所述第六气阀56，与所述真空泵80连通；所述第三压力测量表63，用于测量所述第五气阀55和所述第六气阀56连通的管道内的气压。所述真空泵80可以采用现有技术的产品，其可以用于对氙气深冷回收装置的管路进行真空气密性检查。

本申请实施例所提供的氙气深冷回收装置的净化气密性检查工作的某一具体过程如下：

在所述氙气深冷回收装置连通外部的氙气排放管道之前，打开所述第三气阀53，所述氦气吹扫装置70开始充入低压氦气，通过观察所述第一压力测量表61，当压力值到达80PSI左右，关闭所述第三气阀53，然后打开所述第四气阀54，吹扫置换排放所述氙气深冷回收装置内的氦气，完成3次吹扫置换步骤。

打开所述第三气阀53，打开所述第二气阀52，拆下所述回收瓶20的猪尾管堵头，保持低压氦气吹扫接入所述回收瓶20。接好后，关闭所述第三气阀53，打开所述第四气阀54，通过观察所述第二压力测量表62，当压力值到达2PSI后，关闭所述第四气阀54。启动所述真空泵80，打开所述五气阀55和所述第六气阀56，开始抽空，观察所述第三压力测量表63，将压力值抽空至30毫托以下。关闭所述第六气阀56，观察静态真空1分钟小于30毫托变化，完成所述回收瓶接入和所述氙气深冷回收装置净化气密性检查。

本申请实施例所提供的氙气深冷回收装置的某一具体工作流程如下：

(1)回收装置净化气密性检查；

(2)液氮杜瓦罐采集液氮：按照液氮采集流程完成液氮采集工作，液氮采集将在所述液氮杜瓦罐的60％液位处，将所述回收瓶20放入所述液氮杜瓦罐中，迅速冷却所述回收瓶20。

(3)氙气回收：

氙气回收之前确认已经完成所述氙气深冷回收装置的净化气密性检查。确认所述第三气阀53关闭，所述第四气阀54关闭，所述第五气阀55关闭，打开所述第一气阀51和所述第二气阀52，打开所述回收瓶20的瓶阀；

外部的氙气排放管道将排放的氙气，排入所述缓冲容器10，所述回收瓶20将回收排放的氙气。根据所述第一压力测量表61的测量压力值，监测分析氙气排放量：正常状态下，当所述第一压力测量装置61的测量压力值小于0PSI时，所述第二气阀52关闭，当所述第一压力测量装置62的测量压力值大于25PSI时，所述第二气阀52打开。此步骤可以在氙气经分析系统分析排放过程中，在不影响分析系统正常背压排放的前提下实现氙气的深冷回收。

当外部的氙气排放管道完成氙气排放，所述第一气阀51关闭，通关观察所述第二压力测量表62的测量压力值，将所述氙气深冷回收装置内余量氙气完全回收至压力值为-14PSI，尾气回收完成，关闭所述回收瓶20瓶阀。

氙气深冷回收装置低压氦气置换后保压氦气备用于下一次尾气回收。

通过本申请实施例提供的氙气深冷回收装置，可以将排放氙气深冷回收至所述回收气瓶20内，节约排放成本，而所述回收瓶20内的氙气将再次用做原料投入生产，或氟基动态混配气中的混配使用。综上可知，本申请提供的氙气深冷回收装置，能够实现被排放的氙气回收再利用，减少排放损耗。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种氙气深冷回收装置，其特征在于，包括：缓冲容器、回收瓶、保温容器、管道、第一气阀、第二气阀、第一压力测量表和第二压力测量表，其中：

所述缓冲容器通过所述第一气阀连接外部的氙气排放管道；

所述第一压力测量表，用于测量所述缓冲容器内的气压；

所述回收瓶置于所述保温容器内。

2.如权利要求1所述的氙气深冷回收装置，其特征在于，还包括氦气吹扫装置、第三气阀和第四气阀，其中：

所述缓冲容器，还通过所述第四气阀与外部环境连通。

3.如权利要求1所述的氙气深冷回收装置，其特征在于，还包括真空泵、第五气阀、第六气阀和第三压力测量表，其中：

4.如权利要求1所述的氙气深冷回收装置，其特征在于，所述缓冲容器的气阀设置有联锁。

5.如权利要求1所述的氙气深冷回收装置，其特征在于，所述缓冲容器为不锈钢材质缓冲罐。

6.如权利要求1所述的氙气深冷回收装置，其特征在于，所述回收瓶为铝制回收瓶。

7.如权利要求1所述的氙气深冷回收装置，其特征在于，所述保温容器为液氮杜瓦罐。