CN220238195U - 一种稀有气体原料脱除氧化亚氮装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于杂质分离技术领域，尤其涉及一种稀有气体原料脱除氧化亚氮装置，包括：一级缓冲罐；二级缓冲罐；氧化亚氮脱除装置，氧化亚氮脱除装置中设有两个低温吸附器，低温吸附器底部均设有用于对液氧中氧化亚氮含量进行监测的监测仪；其中，一级缓冲罐通过第一连接管与两个低温吸附器的入口端连接，二级缓冲罐通过第二连接管与两个低温吸附器的出口端连接；两个低温吸附器同时对液氧进行除杂；与现有技术相比，本实用新型通过对液氧中氧化亚氮含量实时监测技术、氧化亚氮复热升华技术、氧化亚氮含量吸附控制等技术创新，有效去除贫氪氙液氧原料中氧化亚氮含量，保障氪氙气体生产线运行安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于杂质分离技术领域，尤其涉及一种稀有气体原料脱除氧化亚氮装置。
背景技术
深冷空分装置是以空气为原料，经过压缩、净化、用热交换使空气液化成为液态空气。氧化亚氮会对深冷空分装置带来一些问题，如使管道或热交换器产生堵塞，或者在精馏塔中聚集使高纯气体纯度受到污染。
现有技术中去除液氧中的氧化亚氮一般的方法是先将液氧气化成氧气后通过含有特定吸附剂的分子筛纯化器来吸附氧化亚氮杂质，再通过加热再生纯化器，使吸附剂得以重复利用，持续吸附氧化亚氮。但这种方式不能直接吸附液氧中的氧化亚氮，需要将液氧气化成氧气才能吸附氧化亚氮，存在以下缺点：1.吸附效率低；2.冷量损失严重；3.在分子筛纯化器中加入氧化亚氮吸附剂后系统的阻力增加，提高了能耗；4.氧化亚氮吸附剂会损耗一部分氧气产品导致氧气产量减少；5.增加了分子筛纯化器的再生频率，提高了能耗和缩短了分子筛的使用寿命。
为此开发出一种高效去除氧化亚氮装置，对氪氙气体生产的安全性和稳定性很有必要。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种稀有气体原料脱除氧化亚氮装置，通过对液氧中氧化亚氮含量实时监测技术、氧化亚氮复热升华技术、氧化亚氮含量吸附控制等技术创新，有效去除贫氪氙液氧原料中氧化亚氮含量，保障氪氙气体生产线运行安全性。
有鉴于此，本实用新型提供一种稀有气体原料脱除氧化亚氮装置，包括：
一级缓冲罐；
二级缓冲罐；
氧化亚氮脱除装置，氧化亚氮脱除装置中设有两个低温吸附器，低温吸附器底部均设有用于对液氧中氧化亚氮含量进行监测的监测仪；
其中，一级缓冲罐通过第一连接管与两个低温吸附器的入口端连接，二级缓冲罐通过第二连接管与两个低温吸附器的出口端连接；两个低温吸附器同时对液氧进行除杂。
在本技术方案中，一级缓冲罐中存储含杂质的液氧，液氧从一级缓冲罐导出进入氧化亚氮脱除装置中，通过两个低温吸附器去除液氧中的碳氢化合物、二氧化碳、氧化亚氮等杂质，净化后的液氧进入二级缓冲罐中被收集，在除杂过程中监测仪实时连续监测液氧中的氧化亚氮含量，确保液氧中氧化亚氮的含量合格。
在上述技术方案中，优选的，低温吸附器包括：
壳体，壳体内具有吸附室，入口端和出口端均与吸附室连通，壳体上设有连通吸附室的再生导入管和再生导出管；
吸附剂，吸附剂设在吸附室中，吸附剂可再生；
预冷液排出管，预冷液排出管设在壳体底部，预冷液排出管与吸附室连通。
在上述技术方案中，优选的，吸附剂为硅胶。
在上述技术方案中，优选的，吸附剂再生采用蒸汽加热。
在上述技术方案中，优选的，第一连接管和第二连接管均为三通管。
在上述技术方案中，优选的，两个低温吸附器与氧化亚氮脱除装置可拆卸连接。
本实用新型的有益效果是：
1.通过在低温吸附器底部设置高精密度的监测仪，实时连续监测液氧中的氧化亚氮含量，确保氧化亚氮含量合格，吸附后残留的氧化亚氮含量低，小于＜1ppm。
2.采用氧化亚氮复热升华技术，采用整体相变复热技术消除积聚在液氧管道表面的氧化亚氮，能耗低。
3.吸附技术连续高效，采用连续低温吸附工艺技术，在低温条件下就能去除氧化亚氮。
4.低温吸附器可持续工作时间长，工作30天才需要再生一次，再生时使用蒸汽来给氮气加热，相比电加热器装置能耗低。
5.吸附剂采用硅胶，使用寿命长，性价比高。
6.两个低温吸附器与氧化亚氮脱除装置可拆卸连接，便于对低温吸附器进行拆装检修。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型第一方向立体结构示意图。
图2为本实用新型第二方向立体结构示意图。
图3为本实用新型侧视结构示意图。
图4为本实用新型中低温吸附器内部结构示意图。
图5为本实用新型中吸附剂再生流程图。
图中标记表示为：
1-一级缓冲罐、2-二级缓冲罐、3-氧化亚氮脱除装置、4-低温吸附器、401-壳体、402-吸附室、403-再生导入管、404-再生导出管、405-吸附剂、406-预冷液排出管、5-第一连接管、6-第二连接管、7-监测仪。
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作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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
如图1-图4所示，本实用新型具体实施例提供了一种稀有气体原料脱除氧化亚氮装置，包括：一级缓冲罐1、二级缓冲罐2、氧化亚氮脱除装置3、两个低温吸附器4、监测仪7；
一级缓冲罐1用于存储含杂质的液氧；
二级缓冲罐2用于存储除杂后的液氧；
氧化亚氮脱除装置3，氧化亚氮脱除装置3中设有两个低温吸附器4，低温吸附器4底部均设有用于对液氧中氧化亚氮含量进行监测的监测仪7，监测仪7为高精度的监测仪7；
其中，一级缓冲罐1通过第一连接管5与两个低温吸附器4的入口端连接，二级缓冲罐2通过第二连接管6与两个低温吸附器4的出口端连接，第一连接管5和第二连接管6上均设有阀门；两个低温吸附器4同时对液氧进行除杂。
在本实用新型具体实施例中，请参阅图4，低温吸附器4包括：壳体401，吸附剂405，预冷液排出管406，
壳体401内具有吸附室402，入口端和出口端均与吸附室402连通，壳体401上设有连通吸附室402的再生导入管403和再生导出管404；
吸附剂405设在吸附室402中，吸附剂405可再生；
预冷液排出管406设在壳体401底部，预冷液排出管406与吸附室402连通；
两个吸附器中的吸附剂405同时对含杂质的液氧进行除杂，两组吸附剂405同时使用，吸附饱和后，第一连接管5和第二连接管6上的阀门阻力显著增加后，需要对吸附剂405进行再生；
在本实用新型的一个较优实施例中，请参阅图5，吸附剂405的再生分为五步进行：
第一步：缓慢排液，在吸附剂405工作周期即将结束时，将两个低温吸附器4中的液氧缓慢排出；
第二步：氮气一次吹冷，向低温吸附器4中导入氮气，换热后再将氮气导出；
第三步：热氮气加热，向低温吸附器4中导入热氮气，换热后再将氮气导出；
第四步：氮气二次吹冷，向低温吸附器4中导入氮气，换热后再将氮气导出；
第五步：液氧预冷，向低温吸附器4中导入低温液氧进行预冷，再将液氧冲洗排放；
其中，通过再生导入管403向低温吸附器4中导入氮气或者热氮气，通过再生导出管404导出需排出的氮气；再生时使用的热氮气采用蒸汽加热，降低能耗，液氧对低温吸附器4预冷后通过预冷液排出管406排出。
在本实用新型的一个较优实施例中，第一连接管5和第二连接管6均为三通管，从一级缓冲罐1导出的液氧可在第一连接管5中分流进入两个低温吸附器4中进行除杂，在两个低温吸附器4中除杂后的液氧可在第二连接管6中汇流进入二级缓冲罐2中。
在本实用新型的一个较优实施例中，吸附剂405采用硅胶材质，使用寿命长，性价比高。
在本实用新型的一个较优实施例中，两个低温吸附器4与氧化亚氮脱除装置3可拆卸连接，请参阅图1，在氧化亚氮脱除装置3上设置有两组隔板，每组隔板有两块隔板组成，两块隔板之间形成供一个低温吸附器4卡入的空间，在每组隔板的第一个隔板上转动连接有盖板，盖板的自由端与第二块隔板通过紧固件连接，当盖板的自由端与第二块隔板连接时，低温吸附器4被固定在氧化亚氮脱除装置3上，将盖板开启使其与第二块隔板分离，此时就可以将低温吸附器4从氧化亚氮脱除装置3上拆下，十分方便。
本实用新型通过对液氧中氧化亚氮含量实时监测技术、氧化亚氮复热升华技术、氧化亚氮含量吸附控制等技术创新，有效去除贫氪氙液氧原料中氧化亚氮含量，保障氪氙气体生产线运行安全性。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征是可以相互组合的，本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
Claims (6)
1.一种稀有气体原料脱除氧化亚氮装置，其特征在于，包括：
一级缓冲罐(1)；
二级缓冲罐(2)；
氧化亚氮脱除装置(3)，所述氧化亚氮脱除装置(3)中设有两个低温吸附器(4)，所述低温吸附器(4)底部均设有用于对液氧中氧化亚氮含量进行监测的监测仪(7)；
其中，所述一级缓冲罐(1)通过第一连接管(5)与两个所述低温吸附器(4)的入口端连接，所述二级缓冲罐(2)通过第二连接管(6)与两个所述低温吸附器(4)的出口端连接；两个所述低温吸附器(4)同时对液氧进行除杂。
2.根据权利要求1所述的一种稀有气体原料脱除氧化亚氮装置，其特征在于，所述低温吸附器(4)包括：
壳体(401)，所述壳体(401)内具有吸附室(402)，所述入口端和所述出口端均与所述吸附室(402)连通，所述壳体(401)上设有连通所述吸附室(402)的再生导入管(403)和再生导出管(404)；
吸附剂(405)，所述吸附剂(405)设在所述吸附室(402)中，所述吸附剂(405)可再生；
预冷液排出管(406)，所述预冷液排出管(406)设在所述壳体(401)底部，所述预冷液排出管(406)与所述吸附室(402)连通。
3.根据权利要求2所述的一种稀有气体原料脱除氧化亚氮装置，其特征在于：所述吸附剂(405)为硅胶。
4.根据权利要求2所述的一种稀有气体原料脱除氧化亚氮装置，其特征在于：所述吸附剂(405)再生的氮气是采用蒸汽加热。
5.根据权利要求1所述的一种稀有气体原料脱除氧化亚氮装置，其特征在于：所述第一连接管(5)和所述第二连接管(6)均为三通管。
6.根据权利要求1所述的一种稀有气体原料脱除氧化亚氮装置，其特征在于：两个所述低温吸附器(4)与所述氧化亚氮脱除装置(3)可拆卸连接。
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