[实用新型]一种从液氧中提取粗氪氙的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种从来自空分设备的液氧中提取粗氪氙浓缩物的设备，属于空气分离领域。

背景技术

国内外一些领先的公司-空气分离和低温技术的制造商开始生产空分设备，但在整体空气分离流程中并不包括氪氙浓缩物的单元，即这些制造商生产的空分设备未提供提取氪氙的部分。目前全球范围内均在寻求提取氪氙的技术解决方案，最初出现的技术解决方案，是从空分设备中去除有爆炸危险的杂质氙。然而，随着对氪的需求量不断增加，需要更新的技术解决方案，在这种情况下，不仅需要提取氙，还需要对氪进行分离提取。由于在空分设备中分离出来的液氧中的氪氙浓缩物大于正常值且小于粗氪氙，因此需要建立氪氙浓缩物的远端提取单元。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、提取效率高的用于从液氧中提取粗氪氙浓缩物的提取设备。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种从液氧中提取粗氪氙的设备，包括蒸馏塔、氧液化器和液氧罐，所述蒸馏塔的中部与来自空分设备的液氧相连，蒸馏塔的塔底和塔顶分别设有一蒸发器和冷凝器；蒸馏塔上部的气相出口通过管道与氧液化器相连，所述氧液化器的底部通过管道与用于收集液氧的液氧罐相连；所述的设备还包括与中压氮气相连的回热式热交换器，所述回热式热交换器的出口通过管道与蒸发器相连；蒸发器的液氮出口通过管道分别与冷凝器和氧液化器相连。

优选的是：所述冷凝器和氧液化器的液氮出口通过管道与回热式热交换器相连。

优选的是：所述蒸馏塔的塔顶设有未冷凝氧气出口。

优选的是：所述蒸馏塔的塔釜设有粗氪氙浓缩物出口。

优选的是：所述的设备还包括设于各连接管道上的节流阀。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型的设备结构简单，操作方便，可同时实现高纯度氧和氪氙浓缩物的分离回收；以中压氮作为蒸馏塔内蒸馏分离的热源，同时，氮自身被冷凝成液氮后作为蒸馏塔内的回流冷凝液以及氧蒸汽的冷凝液使用，此外，低温液氮可与中压氮换热复热后回收利用，实现了氮源的循环利用，节省了能耗。

附图说明

图1示出了本实用新型所述的从液氧中提取粗氪氙设备的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

如附图1所示，本实用新型所述的从液氧中提取粗氪氙的设备，包括蒸馏塔1、氧液化器4和液氧罐6，所述蒸馏塔1的塔底和塔顶分别设有蒸发器2和冷凝器3，其中部与来自空分设备的液氧相连，蒸馏塔1上部的气相出口通过管道与氧液化器4相连，所述氧液化器4的底部通过管道与用于收集液氧的液氧罐6相连；本实用新型所述的从液氧中提取粗氪氙的设备还包括与中压氮气相连的回热式热交换器5，所述中压氮气可以来自于空分设备，亦可是其它来源的中压氮气；所述回热式热交换器5的出口通过管道与蒸发器2相连，且蒸发器2底部的液氮出口通过管道分别与冷凝器3和氧液化器4相连，冷凝器3和氧液化器4中的液氮通过管道返回至回热式热交换器5中复热后回收利用。所述蒸馏塔1的塔顶还设有未冷凝氧气出口；蒸馏塔1的塔釜设有粗氪氙浓缩物出口；此外，本实用新型所述的从液氧中提取粗氪氙的设备还包括设于各连接管道上的节流阀。

利用本实用新型如上所述的设备从液氧中提取粗氪氙的方法，其过程为：来自空分设备的含有氪氙的液氧经管道进入到蒸馏塔1的中部，进行蒸馏分离，洗去液氧中的氪氙，来自空分设备的中压氮经过回热式热交换器5换热冷却后进入蒸发器2中作为热源使用，加热蒸馏塔1中的液氧中的氧形成氧蒸汽上升至蒸馏塔1的塔顶，在塔顶得到分离后的氧气，并经蒸馏塔1上部的气体出口进入氧液化器4中，液氧中的粗氪氙浓缩物下降至蒸馏塔1塔釜回收以做进一步处理，蒸馏塔1内未被冷凝的氧气可经蒸馏塔1塔顶的未冷凝氧气出口直接释放至大气中；蒸发器2中的氮自身被冷凝成液氮后分两股液氮流，其中一股液氮流经节流阀将压力降至3.5个大气压后通过管道进入到蒸馏塔1塔顶的冷凝器3中成为蒸馏塔1中液氧的冷凝回流液，蒸发器2中的另一股液氮流经节流阀将压力降至4个大气压后通过管道进入到氧液化器4中成为氧气的冷凝液，氧液化器4中的氧蒸汽液化成液氧后经管道进入到液氧罐6中进行储存以备后续使用；氧液化器4和冷凝器3中的低温液氮分别经管路回流至回热式热交换器5中，与来自空分设备的中压氮换热复热后回收利用。表1示出了本实用新型各设备的最佳操作数据：

表1本实用新型中各设备的最佳操作数据