CN220424576U - 三氟甲烷收料及灌装系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及三氟甲烷生产技术领域，具体涉及三氟甲烷收料及灌装系统，包括精馏塔，精馏塔顶部设有冷凝器，还包括产品回收冷罐和产品回收热罐，产品回收冷罐顶部设有冷罐进料口和气相进口，产品回收冷罐底部设有出料口和液相出口，产品回收热罐顶部设有热罐进料口和气相出口，产品回收热罐底部设有液相进口；冷凝器的气体出口通过产品输出管连接冷罐进料口和热罐进料口，产品输出管上设有质量流量计；气相进口和气相出口通过罐顶连接管连接，液相出口和液相进口通过罐底连接管连接；出料口可拆卸地连接灌装钢瓶。本实用新型可实现完全密闭，避免与其他杂质接触，同时不采用加压动设备，避免泄漏引入杂质，实现高纯液化三氟甲烷的收料与灌装。
Description
技术领域
本实用新型涉及三氟甲烷生产技术领域，具体涉及三氟甲烷收料及灌装系统。
背景技术
高纯三氟甲烷作为半导体用蚀刻保护气体，纯度要求较高，往往在99.999%以上，对整套系统的密闭有较高要求，而且在充装该气体时，对设备要求较高，需要避免介质气化及其他杂质的引入。
现有的技术中一般采用常温中压压力容器设备暂存，然后通过液体泵等动设备加压后打入待灌装钢瓶，因需要克服三氟甲烷的气化阻力，灌装时温度和压力较高，往往达到10MPa高压范围以上，同时介质容易气化，造成动设备维保频繁等问题，高纯气体生产成本较高，产品质量要求严格，同时采用动设备需要避免泄漏空气导致的产品质量问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，提出一种三氟甲烷收料及灌装系统，可实现完全密闭，避免与其他杂质接触，同时不采用加压动设备，避免泄漏引入杂质，实现高纯液化三氟甲烷的收料与灌装。
本实用新型所述的三氟甲烷收料及灌装系统，包括精馏塔，精馏塔顶部设有冷凝器，还包括产品回收冷罐和产品回收热罐，产品回收冷罐顶部设有冷罐进料口和气相进口，产品回收冷罐底部设有出料口和液相出口，产品回收热罐顶部设有热罐进料口和气相出口，产品回收热罐底部设有液相进口；冷凝器的气体出口通过产品输出管连接冷罐进料口和热罐进料口，产品输出管上设有质量流量计；气相进口和气相出口通过罐顶连接管连接，液相出口和液相进口通过罐底连接管连接；出料口上设有出料阀，出料口可拆卸地连接灌装钢瓶。精馏塔用于气体纯化；冷凝器的气体出口用于气相三氟甲烷采出；精馏塔顶采出物料流向产品回收冷罐，产品回收冷罐为主要灌装设备；产品回收热罐为辅助灌装设备，起到收料暂存和辅助灌装作用；质量流量计是三氟甲烷产品的采出控制设备，可以控制三氟甲烷的收料流量与精馏塔回流比。
优选的，罐底连接管连接真空管，真空管连接抽真空设备，真空管上设有真空阀门。
优选的，抽真空设备为真空泵。
优选的，冷凝器的液相出口通过气液分离罐连接精馏塔上部回流口。液相三氟甲烷由冷凝器的液体出口经气液分离器回流至精馏塔的回流口。
优选的，产品回收冷罐设有冷罐夹套，冷罐夹套上设有冷媒进口和冷媒出口。
优选的，产品回收热罐设有热罐夹套，产品回收热罐内设有盘管，盘管连接供水管，供水管上设有供水阀门。
优选的，还包括灌装保温室，灌装钢瓶设于灌装保温室内。灌装保温室用于将灌装钢瓶预冷保温，防止低温物料开始灌装时气化升压带来的灌装速度慢，压力高等问题。
管道上可根据控制需要设置阀门，通过阀门开闭来方便地控制相应管道内物料的通断以及调节物料的流量。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
能够实现完全密闭，避免与其他杂质接触，同时不采用加压动设备，避免泄漏引入杂质，实现高纯液化三氟甲烷的收料与灌装。
附图说明
图1是本实用新型三氟甲烷收料及灌装系统的结构示意图；
图中：1、精馏塔；2、冷凝器；3、产品回收冷罐；4、产品回收热罐；5、冷罐进料口；6、热罐进料口；7、产品输出管；8、质量流量计；9、罐顶连接管；10、罐底连接管；11、灌装钢瓶；12、真空管；13、冷媒进口；14、冷媒出口；15、盘管；16、灌装保温室；17、出料阀；18、气液分离罐。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型进行清楚、完整地描述。
如图1所示，本实用新型所述的三氟甲烷收料及灌装系统，包括精馏塔1，精馏塔1顶部设有冷凝器2，还包括产品回收冷罐3和产品回收热罐4，产品回收冷罐3顶部设有冷罐进料口5和气相进口，产品回收冷罐3底部设有出料口和液相出口，产品回收热罐4顶部设有热罐进料口6和气相出口，产品回收热罐4底部设有液相进口；冷凝器2的气体出口通过产品输出管7连接冷罐进料口5和热罐进料口6，产品输出管7上设有质量流量计8；气相进口和气相出口通过罐顶连接管9连接，液相出口和液相进口通过罐底连接管10连接；出料口上设有出料阀，出料口可拆卸地连接灌装钢瓶11。罐顶连接管9和罐底连接管10管径为DN40。
罐底连接管10连接真空管12，真空管12连接抽真空设备，真空管12上设有真空阀门。抽真空设备为真空泵。
冷凝器2的液相出口通过气液分离罐18连接精馏塔1上部回流口。
产品回收冷罐3设有冷罐夹套，冷罐夹套上设有冷媒进口13和冷媒出口14。产品回收冷罐3容积为1.8m3，冷媒介质为-45℃冷媒，冷罐夹套最外层设有6mm保温层。
产品回收热罐4设有热罐夹套，产品回收热罐4内设有盘管15，盘管15连接供水管，供水管上设有供水阀门。产品回收热罐4容积为3m3，底部盘管15用于热交换。
还包括灌装保温室16，灌装钢瓶11设于灌装保温室16内。
产品回收冷罐3和产品回收热罐4分别采用称重模块计重，称重模块与DCS系统通讯连接。
工作过程如下：
步骤一、开启真空阀门，通过真空管12排出产品回收冷罐3和产品回收热罐4及其连接管道内多余空气，形成真空状态，冷凝器2排出的产品经仪器检测合格后，开始采出三氟甲烷气体物料，同时调节质量流量计8控制采出流量至15g/h，精馏产品高纯三氟甲烷采出至产品回收冷罐3，开启冷媒进口13和冷媒出口14，对产品回收冷罐3进行预冷降温；
步骤二、开启罐底连接管10上的阀门，液相产品进入产品回收热罐4，当达到预设重量的60%时，停止向产品回收热罐4进料，此时产品回收冷罐3、产品回收热罐4中均为合格高纯三氟甲烷产品；
步骤三、将灌装钢瓶11置于电子秤上并与出料口连接，开启供水阀门，盘管15中通入带有热量的水，水的热量使液化三氟甲烷气化，产品回收热罐4内压力升高，随后开启罐顶连接管9上的阀门，使气相三氟甲烷向产品回收冷罐3中流动，对产品回收冷罐3中的液相形成施压，此时，开启出料阀17，开始进行液化三氟甲烷的灌装，待重量达标则灌装完毕，将灌装钢瓶11上的阀门关闭，从出料口上卸下；
步骤四、产品回收冷罐3中的高压三氟甲烷在不断循环的冷媒作用下重新液化降压后，冷凝器2继续采出产品，完成一次灌装。
Claims (7)
1.一种三氟甲烷收料及灌装系统，包括精馏塔（1），精馏塔（1）顶部设有冷凝器（2），其特征在于，还包括产品回收冷罐（3）和产品回收热罐（4），产品回收冷罐（3）顶部设有冷罐进料口（5）和气相进口，产品回收冷罐（3）底部设有出料口和液相出口，产品回收热罐（4）顶部设有热罐进料口（6）和气相出口，产品回收热罐（4）底部设有液相进口；冷凝器（2）的气体出口通过产品输出管（7）连接冷罐进料口（5）和热罐进料口（6），产品输出管（7）上设有质量流量计（8）；气相进口和气相出口通过罐顶连接管（9）连接，液相出口和液相进口通过罐底连接管（10）连接；出料口上设有出料阀（17），出料口可拆卸地连接灌装钢瓶（11）。
2.根据权利要求1所述的三氟甲烷收料及灌装系统，其特征在于，罐底连接管（10）连接真空管（12），真空管（12）连接抽真空设备，真空管（12）上设有真空阀门。
3.根据权利要求2所述的三氟甲烷收料及灌装系统，其特征在于，抽真空设备为真空泵。
4.根据权利要求1所述的三氟甲烷收料及灌装系统，其特征在于，冷凝器（2）的液相出口通过气液分离罐（18）连接精馏塔（1）上部回流口。
5.根据权利要求1所述的三氟甲烷收料及灌装系统，其特征在于，产品回收冷罐（3）设有冷罐夹套，冷罐夹套上设有冷媒进口（13）和冷媒出口（14）。
6.根据权利要求1所述的三氟甲烷收料及灌装系统，其特征在于，产品回收热罐（4）设有热罐夹套，产品回收热罐（4）内设有盘管（15），盘管（15）连接供水管，供水管上设有供水阀门。
7.根据权利要求1所述的三氟甲烷收料及灌装系统，其特征在于，还包括灌装保温室（16），灌装钢瓶（11）设于灌装保温室（16）内。
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