CN220648798U - 一种精制氪氙液的系统 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例公开了一种精制氪氙液的系统,包括:氪氙粗提取系统,包括第一分馏塔,所述第一分馏塔的塔内设置有第一冷凝蒸发器;氪氙精提取系统,包括去甲烷系统,第二分馏塔,所述第二分馏塔的塔内设置有第二冷凝蒸发器;进料系统,与所述第一分馏塔连接,用于提供原料液;其中,所述第一冷凝蒸发器、去甲烷系统、第二冷凝蒸发器依次连接;所述第一分馏塔的塔釜液体经气化后输送至所述去甲烷系统,之后输送至所述第二冷凝蒸发器,所述第二分馏塔的塔顶气体输送至所述第一分馏塔的下部。上述技术方案结构简单、流程设计合理、成本相对低廉、精制得到的氪氙液中氪氙含量高,能够满足实际应用需求。
Description
技术领域
本公开涉及氪氙提取技术领域,具体涉及一种精制氪氙液的系统。
背景技术
氪、氙在照明及医疗行业等领域有着广泛的应用,空气中的氪的含量为1.14ppm,氙的含量为0.086ppm,氪、氙主要从空分设备的副产品中提取。目前的氪氙提取设备存在着大型化、复杂化、产品不稳定以及提取氪氙纯度低的缺陷。
发明内容
为了解决相关技术中的问题,本公开实施例提供一种精制氪氙液的系统。
本公开实施例提供精制氪氙液的系统,包括:
氪氙粗提取系统,包括第一分馏塔,所述第一分馏塔的塔内设置有第一冷凝蒸发器;
氪氙精提取系统,包括去甲烷系统,第二分馏塔,所述第二分馏塔的塔内设置有第二冷凝蒸发器;
进料系统,与所述第一分馏塔连接,用于提供原料液;
其中,所述第一冷凝蒸发器、去甲烷系统、第二冷凝蒸发器依次连接;所述第一分馏塔的塔釜液体经气化后输送至所述去甲烷系统,之后输送至所述第二冷凝蒸发器,所述第二分馏塔的塔顶气体输送至所述第一分馏塔的下部。
可选地,所述进料系统包括:原料罐和第一净化器;所述原料罐内的原料液经过所述第一净化器后引入所述第一分馏塔内。
可选地,所述氪氙粗提取系统还包括第一换热器以及鼓风机;从所述第一分馏塔的塔顶引出的气氧依次进入所述第一换热器、鼓风机后作为第一路气氧引入所述第一换热器,与从所述第一分馏塔的塔顶引出的气氧作为第二路气氧在所述第一换热器内进行热交换,经过热交换的所述第一路气氧引入所述第一冷凝蒸发器,并将冷凝得到的液氧引出所述第一分馏塔。
可选地,所述氪氙粗提取系统还包括第一液氧缓冲罐,用于存储从所述第一分馏塔引出的液氧;所述第一液氧缓冲罐与所述第一分馏塔的上部连接,用于将存储的液氧导入所述第一分馏塔内。
可选地,所述第一液氧缓冲罐还与所述第二分馏塔的上部连接,用于将存储的液氧导入所述第二分馏塔内。
可选地,所述氪氙粗提取系统还包括第二液氧缓冲罐,用于存储从所述第一分馏塔的塔釜引出的液氧;所述第二液氧缓冲罐与所述去甲烷系统连接。
可选地,所述去甲烷系统包括:依次连接的气化器、第二换热器、加热器、催化装置、冷却系统和第二净化器。
可选地,所述第二净化器与所述第一换热器连接,经所述去甲烷系统处理后的气氧作为第三路气氧引入所述第一换热器,与所述第二路气氧在所述第一换热器内进行热交换,经过热交换的所述第三路气氧引入所述第二冷凝蒸发器,并将冷凝得到的液氧引入所述第二分馏塔的中部。
可选地,所述氪氙精提取系统还包括第三液氧缓冲罐,用于存储从所述第二分馏塔的塔釜引出的液氧。
可选地,所述冷却系统包括冷却器以及氟利昂预冷机组。
本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本公开实施例提供的精制氪氙液的系统,包括:氪氙粗提取系统,包括第一分馏塔,所述第一分馏塔的塔内设置有第一冷凝蒸发器;氪氙精提取系统,包括去甲烷系统,第二分馏塔,所述第二分馏塔的塔内设置有第二冷凝蒸发器;进料系统,与所述第一分馏塔连接,用于提供原料液;其中,所述第一冷凝蒸发器、去甲烷系统、第二冷凝蒸发器依次连接;所述第一分馏塔的塔釜液体经气化后输送至所述去甲烷系统,之后输送至所述第二冷凝蒸发器,所述第二分馏塔的塔顶气体输送至所述第一分馏塔的下部。上述技术方案结构简单、流程设计合理、成本相对低廉、精制得到的氪氙液中氪氙含量高,能够满足实际应用需求。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
结合附图,通过以下非限制性实施方式的详细描述,本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中:
图1示出根据本公开实施方式的精制氪氙液的系统的结构示意图。
实施方式
下文中,将参考附图详细描述本公开的示例性实施例,以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外,为了清楚起见,在附图中省略了与描述示例性实施例无关的部分。
此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求,否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包括但不限于”的含义。
在本公开的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本公开的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
另外还需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
图1示出根据本公开实施方式的精制氪氙液的系统的结构示意图。
如图1所示,精制氪氙液的系统包括:氪氙粗提取系统、氪氙精提取系统和进料系统。氪氙粗提取系统包括第一分馏塔4,所述第一分馏塔4的塔内设置有第一冷凝蒸发器3;氪氙精提取系统包括去甲烷系统,第二分馏塔15,所述第二分馏塔15的塔内设置有第二冷凝蒸发器16;进料系统与所述第一分馏塔4连接,用于提供原料液;其中,所述第一冷凝蒸发器3、去甲烷系统、第二冷凝蒸发器16依次连接;所述第一分馏塔4的塔釜液体经气化后输送至所述去甲烷系统,之后输送至所述第二冷凝蒸发器16,所述第二分馏塔15的塔顶气体输送至所述第一分馏塔4的下部。
所述进料系统包括原料罐1和第一净化器2;所述原料罐1内的原料液经过所述第一净化器2后引入所述第一分馏塔4内。
所述氪氙粗提取系统还包括第一换热器17以及鼓风机18;从所述第一分馏塔4的塔顶引出的气氧依次进入所述第一换热器17、鼓风机后18作为第一路气氧引入所述第一换热器17与从所述第一分馏塔4的塔顶引出的气氧作为第二路气氧在所述第一换热器17内进行热交换,经过热交换的所述第一路气氧引入所述第一冷凝蒸发器3,并将冷凝得到的液氧引出所述第一分馏塔4。
所述氪氙粗提取系统还包括第一液氧缓冲罐13,用于存储从所述第一分馏塔引出的液氧;所述第一液氧缓冲罐13与所述第一分馏塔4的上部连接,用于将存储的液氧导入所述第一分馏塔4内。
所述第一液氧缓冲罐13还与所述第二分馏塔15的上部连接,用于将存储的液氧导入所述第二分馏塔15内。
所述氪氙粗提取系统还包括第二液氧缓冲罐5,用于存储从所述第一分馏塔4的塔釜引出的液氧;所述第二液氧缓冲罐5与所述去甲烷系统连接。
所述去甲烷系统包括:依次连接的气化器6、第二换热器8、加热器9、催化装置10、冷却系统和第二净化器7。所述冷却系统包括冷却器11以及氟利昂预冷机组12。
所述第二净化器7与所述第一换热器17连接,经所述去甲烷系统处理后的气氧作为第三路气氧引入所述第一换热器17,与所述第二路气氧在所述第一换热器17内进行热交换,经过热交换的所述第三路气氧引入所述第二冷凝蒸发器16,并将冷凝得到的液氧引入所述第二分馏塔15的中部。
所述氪氙精提取系统还包括第三液氧缓冲罐14,用于存储从所述第二分馏塔15的塔釜引出的液氧。
本公开提供的精制氪氙液的系统的工作流程是,液氧B(氧含量约99.5%、氪含量约1370ppm、氙含量约200ppm),由第二液氧缓冲罐5取出,流经汽化器6气化,第二换热器8预热后,再经加热器9加热,经催化装置10催化反应后,催化反应后的气氧B,经过冷却器11冷却至<40℃,再由氟利昂预冷机12冷却至5-10℃,分离掉游离水。预冷后的气氧B进入第二净化器7(为交替使用的分子筛吸附器),分子筛吸附器为立式双层床,用来清除空气中的水份、二氧化碳和一些碳氢化合物,从而获得干净而又干燥的气氧B。两台吸附器交替使用,即一台吸附器吸附,另一台吸附器则由气氧D进行再生。净化后的气氧B进入分馏塔冷箱,通过第一换热器17与返流气氧D进行热交换, 被冷却到饱和温度后进入第二分馏塔15内的第二冷凝蒸发器16冷凝侧,被蒸发侧液氧液化成液体后,经过节流阀减压后进入第二分馏塔15中上部,作为第二分馏塔15上塔的主回流液,利用上升气体和下流液体的浓度差进行热质交换,低沸点的氧被蒸发,高沸点的氪气氙气被冷凝,经过多级塔板的冷凝和蒸发在塔釜形成液氧C。液氧C受到第二冷凝蒸发器16冷凝侧气体加温后,部分变成上升气氧,最终在塔顶得到气氧,该股气氧并入第一分馏塔4下部,最终与第一分馏塔4上升气合流成为气氧D,待氪氙气体含量合格后,取出液氧C(氧含量约99.6%、氪含量约1ppm、氙含量约0.1ppm)作为产品,存储于第三液氧缓冲罐14。
原料液A(氧含量约99.5%、氪含量约55ppm、氙含量约8ppm),从第一分馏塔4塔中上部注入,作为第一分馏塔4的主回流液,流至第一冷凝蒸发器3冷凝侧。气氧D从第一分馏塔4塔顶部引出,经第一换热器17复热至接近常温,出冷箱后经过水冷却器,再经鼓风机18升压后,进入后冷却器冷却至<40℃,然后再次返回第一换热器17,在第一冷凝蒸发器3冷凝测被冷凝成液氧D,其中一部分作为第一分馏塔4、第二分馏塔15的上塔回流液,其余部分作为产品(即本公开精制的氪氙液,其中,氧含量约99.5%、氪含量约34250ppm、氙含量约500ppm)取出冷箱。原料液B在第一冷凝蒸发器3蒸发测取出,然后进入第一液氧缓冲罐13,可以作为产品取出,或者除掉总碳氢化合物后,进入第二分馏塔15继续浓缩至产品C取出,存储于第三液氧缓冲罐14。
本公开提供的精制氪氙液的系统,结构简单、流程设计合理、成本相对低廉、精制得到的氪氙液中氪氙含量高,能够满足实际应用需求。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本公开中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种精制氪氙液的系统,其特征在于,包括:
氪氙粗提取系统,包括第一分馏塔,所述第一分馏塔的塔内设置有第一冷凝蒸发器;
氪氙精提取系统,包括去甲烷系统,第二分馏塔,所述第二分馏塔的塔内设置有第二冷凝蒸发器;
进料系统,与所述第一分馏塔连接,用于提供原料液;
其中,所述第一冷凝蒸发器、去甲烷系统、第二冷凝蒸发器依次连接;所述第一分馏塔的塔釜液体经气化后输送至所述去甲烷系统,之后输送至所述第二冷凝蒸发器,所述第二分馏塔的塔顶气体输送至所述第一分馏塔的下部。
2.根据权利要求1所述的精制氪氙液的系统,其特征在于,所述进料系统包括:原料罐和第一净化器;所述原料罐内的原料液经过所述第一净化器后引入所述第一分馏塔内。
3.根据权利要求2所述的精制氪氙液的系统,其特征在于,所述氪氙粗提取系统还包括第一换热器以及鼓风机;从所述第一分馏塔的塔顶引出的气氧依次进入所述第一换热器、鼓风机后作为第一路气氧引入所述第一换热器,与从所述第一分馏塔的塔顶引出的气氧作为第二路气氧在所述第一换热器内进行热交换,经过热交换的所述第一路气氧引入所述第一冷凝蒸发器,并将冷凝得到的液氧引出所述第一分馏塔。
4.根据权利要求3所述的精制氪氙液的系统,其特征在于,所述氪氙粗提取系统还包括第一液氧缓冲罐,用于存储从所述第一分馏塔引出的液氧;所述第一液氧缓冲罐与所述第一分馏塔的上部连接,用于将存储的液氧导入所述第一分馏塔内。
5.根据权利要求4所述的精制氪氙液的系统,其特征在于,所述第一液氧缓冲罐还与所述第二分馏塔的上部连接,用于将存储的液氧导入所述第二分馏塔内。
6.根据权利要求3所述的精制氪氙液的系统,其特征在于,所述氪氙粗提取系统还包括第二液氧缓冲罐,用于存储从所述第一分馏塔的塔釜引出的液氧;所述第二液氧缓冲罐与所述去甲烷系统连接。
7.根据权利要求6所述的精制氪氙液的系统,其特征在于,所述去甲烷系统包括:依次连接的气化器、第二换热器、加热器、催化装置、冷却系统和第二净化器。
8.根据权利要求7所述的精制氪氙液的系统,其特征在于,所述第二净化器与所述第一换热器连接,经所述去甲烷系统处理后的气氧作为第三路气氧引入所述第一换热器,与所述第二路气氧在所述第一换热器内进行热交换,经过热交换的所述第三路气氧引入所述第二冷凝蒸发器,并将冷凝得到的液氧引入所述第二分馏塔的中部。
9.根据权利要求8所述的精制氪氙液的系统,其特征在于,所述氪氙精提取系统还包括第三液氧缓冲罐,用于存储从所述第二分馏塔的塔釜引出的液氧。
10.根据权利要求7所述的精制氪氙液的系统,其特征在于,所述冷却系统包括冷却器以及氟利昂预冷机组。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
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