[发明专利]一种生产高纯氧及氪氙浓缩物的装置及其使用方法无效
申请号: | 201010190808.2 | 申请日: | 2010-06-02 |
公开(公告)号: | CN101857201A | 公开(公告)日: | 2010-10-13 |
发明(设计)人: | 周大荣;刘剑;俞建 | 申请(专利权)人: | 上海启元科技发展有限公司;上海启元空分技术发展有限公司 |
主分类号: | C01B13/02 | 分类号: | C01B13/02;C01B23/00 |
代理公司: | 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 | 代理人: | 林君如 |
地址: | 201203 上海市张江*** | 国省代码: | 上海;31 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 生产 高纯 浓缩物 装置 及其 使用方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种生产高纯氧及氪氙浓缩物的方法和装置,尤其是涉及一种从液氧产品中同时提取氪氙浓缩物和高纯氧的装置及其使用方法。
背景技术
工艺流程以低温精馏法制取高纯氧为普遍,原料液主要为液氧和气氧两种,根据原料液的不同,液氧中提取高纯氧工艺,主要是从主冷中抽取液氧(99.5~99.7%),其余为氮、氩、氪、氙及碳氢化合物等进入一只高纯氧塔中,以回流的方式进行精馏,制取的高纯氧纯度为99.995%,此方法高纯氧的制取量较小。
另一种方式为选取粗氩塔回流液作高纯液氧的原料,从氩塔下部约5块塔板处抽取含量93.17%O2,6.8%Ar,0.013%N2的原料气,送入纯氧塔进行精馏,经过约50块塔板,塔釜产出约20Nm3/h的纯度为99.9995%的高纯氧。该方法原料液氧不是从主冷抽取,而是选取粗氩塔回流液作为原料,其提取率只有约1.43%。
随着电子工业技术的不断发展,对高纯氧的需求日益增大。目前普遍采用液氧为原料进行高纯氧的制取,提取率较低。而在氪氙粗制工艺流程中,经过一次、二次纯化后的氧气,纯度达到99.5%~99.99%是制取高纯氧的极佳原料,其特点是产量大、纯度高。而这样的原料气普遍采取放空或者与其他气体混合的方式,调节冷凝蒸发器温度,未能充分利用现有资源,实现循环经济。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高纯氧的回收率高、同时生产氪氙混合物以及高纯氧、应用广泛的生产高纯氧及氪氙浓缩物的装置及其使用方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种生产高纯氧及氪氙浓缩物的装置,其特征在于,该装置包括第一级精馏塔及第二级精馏塔,所述的第一级精馏塔内设置数块塔板,该第一级精馏塔塔侧的管道上设置原料进料口,塔顶设置冷凝蒸发器,塔釜设置再沸器,所述的第二级精馏塔中部与第一级精馏塔的上部经管道连接,该第二级精馏塔内设置数块塔板,塔顶设置冷凝蒸发器,塔釜设置再沸器,塔侧设置高纯气/液氧抽口,所述的第一级精馏塔塔釜的再沸器经节流阀与管道与第一级精馏塔及第二级精馏塔塔顶的冷凝蒸发器连接。
所述的原料进料口设在距第一级精馏塔塔釜的至少一块塔板的高度。
所述的第一级精馏塔内的塔板数为8~20块,第二级精馏塔内的塔板数为40~100块,优选68块。
所述的再沸器为电加热器或气体蒸发塔釜液体的换热器。
所述的高纯气/液氧抽口设在距第二级精馏塔塔釜2~10块塔板的高度,优选距塔釜5块塔板的高度。
所述的高纯气/液氧抽口设在第二级精馏塔塔釜。
一种生产高纯氧及氪氙浓缩物装置的使用方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)将原料经原料进料口导入至第一级精馏塔中进行精馏处理,控制第一级精馏塔的温度为-126~-164℃,压力为1.5~3bar,在塔釜得到氪氙浓缩物,在塔顶得到去除氪、氙及碳氢化合物的氧气或液氧;
(2)塔顶得到的氧气或液氧进入第二级精馏塔继续精馏,控制第二级精馏塔的温度为-170~-175℃,压力为2~5bar,在高纯气/液氧抽口得到高纯液氧或高纯气氧,塔顶得到氧氩混合物;
(3)氮气进入第一级精馏塔塔釜再沸器液化成液氮,液氮经节流阀节流至低压进入第一级精馏塔及第二级精馏塔的塔顶冷凝蒸发器,蒸发成气氮,未被蒸发的液氮作为液氮产品从第一级精馏塔中输出。
所述的原料包括含氪氙混合物的原料液氧或含氪氙混合物且经换热器预冷至接近饱和状态的低温气氧,所述的原料液氧为连接空分设备的工业液氧或经浓缩并脱除甲烷等高沸点组份的液氧。
所述的氪氙浓缩物中氪氙含量为原料中氪氙含量的3~20倍,优选10倍。
所述的高纯液氧或高纯气氧中氧气纯度达到99.99v/v%-99.9997v/v%。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
(1)可实现氪氙混合物和高纯氧的同时回收,其中高纯氧的回收率高,可以达到90%以上;
(2)高纯氧产品气形式多样,生产的气体产品可以是气体,也可生产液体产品进入液体储槽贮存;
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于上海启元科技发展有限公司;上海启元空分技术发展有限公司,未经上海启元科技发展有限公司;上海启元空分技术发展有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201010190808.2/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。