[发明专利]液态气体循环系统

说明书

本发明是针对采用现有技术液态气体循环系统对液态气体进行循环时回液管的回流液进入到分离器时造成液面剧烈沸腾使液面产生大的波动，使液面不易控制的不足，提供一种液态气体循环系统，它包括输液管道、回液管、分离器、排气管，输液管道包括进液管和出液管，进液管通过进液口与分离器的内腔连通，回液管通过回液口与分离器的内腔连通，排气管通过排气口与分离器的内腔连通，出液管通过出液口与分离器的内腔连通，采用本发明的液态气体循环系统，液面波动小，易于对液面的高度进行控制和检测，液氮及混合介质被约束在真空管道内运动,能有效的隔离热量,自然被蒸发的液氮就少,利用率提高。

技术领域

本发明涉及液态气体分离技术领域,特别涉及实现液态气体气液分离的液态气体循环系统。

背景技术

液氮作为全球销量最大的无机物,在我们的日常生活和工业化生产过程中扮演着重要角色。由于液氮的低温特性以及惰性性质,已经被广泛的应用于食品冷冻,生物医疗,电子行业,超导研究及航空航天领域。特别是电子行业的大规模生产需要大量的液氮来支持，其中MBE设备就是其中一种。由于MBE设备在原子层生长过程中需要设备保持极低的温度，因此需一直对设备进行冷却，液氮作为廉价的低温介质自然成为了最佳的冷却原料。因此MBE生长过程中会大量的消耗液氮。目前，液氮大都是通过空气分离方式获得,此过程需要消耗大量的电能，因此如何控制液氮的消耗、使用较少的液氮满足MBE系统的运行从而降低能源的使用量，一直是人们研究的问题。

在液氮的制备和使用过程中，液氮会汽化成气体，使得液氮的冷却能力降低，因此，产生了汽液分离技术来分离汽态和液态的氮。现有技术普遍采用液氮循环系统来实现氮气和液氮分离,同时实现液氮的回收循环利用，减少液氮的消耗，提高液氮的制冷效果。

现有液氮循环系统技术是通过管道将液氮输送到汽液分离器中,此时液氮会留在气液分离器中,氮气会从排气管排放到大气中。气液分离器上安装有直插电容式液位控制器或者浮球开关,可以控制汽液分离器中液氮的液位高度。当MBE需要使用液氮时,打开出液阀门便可以使用液氮。当液氮多出来时,会通过回液管返回到汽液分离器中,返回到气液分离器中的液氮被再次循环利用,而氮气会直接被分离通过排气管排出分离器,如此实现气体与液体的分离,同时满足MBE对液氮的使用需求。

采用现有技术的液氮循环系统对液氮进行汽液分离，主要有以下几点问题/缺陷：