[发明专利]可从空分设备提取氪氙产品的装置

说明书

本申请提供了一种可从空分设备提取氪氙产品的装置，包括主塔和贫氪氙塔；主塔的主冷凝蒸发器的第一液氧出管与贫氪氙塔的液氧进口相连通；贫氪氙塔用于精馏液氧，其顶部的氧气出口与上塔的氧气回流口相连通，使氧气回流至上塔，其塔底形成贫氪氙液，通过底部的出液管送出。空分设备中由于原料空气中的氪氙几乎全部随液氧进入到主冷凝蒸发器中并落入主冷凝蒸发器的底部，因此从主冷凝蒸发器的底部抽取液氧作为原料液在贫氪氙塔中进行精馏，能够在贫氪氙塔的塔底得到富含氪氙的贫氪氙液，氪氙提取率高，且本申请的装置可在现有的空分设备的基础上进行改造而得到，改造难度小，适用范围更广。

技术领域

本申请涉及空分设备技术领域，尤其是涉及一种可从空分设备提取氪氙产品的装置。

背景技术

氪氙广泛应用于暗物质探测、航天/深空探测、光源、蚀刻气、激光气等科技领域和高端制造业，随着科技的进步，氪氙的需求量快速增长。该高纯单质气体仅能从空气分离装置进行工业化生产制备得到，国内现有的空分中，超大型内压缩空分总量占比较高，主要分布于煤化工和石油化工等超大型化工一体化基底，但在该类超大型空分集群内，以往通常未考虑分离提取氪氙。

对于已建成的内压缩空分，近两年策划内压缩空分改造提取氪氙的前提调研也日益增多，但大多基于从粗氩冷凝器抽取液空回流液和/或液空蒸汽为原料进行改造，若无氩系统或增效/假氩塔，则改造难度非常大，实施性极差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可从空分设备提取氪氙产品的装置，其通过在现有的超大型内压缩空分设备的基础上进行改造而得到，不仅改造难度小，适用范围更广，且氪氙提取率高。

本发明提供了一种可从空分设备提取氪氙产品的装置，包括空分设备的主塔和贫氪氙塔；所述主塔的主冷凝蒸发器设有第一液氧出管，所述第一液氧出管与所述贫氪氙塔顶部的液氧进口相连通；所述贫氪氙塔用于精馏液氧，以在所述贫氪氙塔的塔底形成贫氪氙液，所述贫氪氙塔的底部设有出液管。

进一步地，所述的可从空分设备提取氪氙产品的装置还包括提馏塔段；所述主塔的上塔的底部设有第二液氧出管，所述主冷凝蒸发器设有第一氧气出管，所述第二液氧出管和所述氧气出管分别连通至所述提馏塔段；所述提馏塔段的底部设有第三液氧出管，所述第三液氧出管与所述主冷凝蒸发器的液氧进口相连通；所述提馏塔段的顶部设有第二氧气出管，所述第二氧气出管与所述上塔底部的氧气回流口相连通。

进一步地，所述主冷凝蒸发器设有多路所述第一氧气出管，多路所述第一氧气出管与所述提馏塔段的多个氧气进口一一对应地相连通；所述提馏塔段的顶部设有多路所述第二氧气出管，多路所述第二氧气出管与所述上塔底部的多个氧气回流口一一对应地相连通。

进一步地，所述的可从空分设备提取氪氙产品的装置还包括液氧吸附器，所述第一液氧出管与所述液氧吸附器的进口相连通，所述液氧吸附器的出口与所述贫氪氙塔的液氧进口相连通。

进一步地，所述贫氪氙塔的底部设有再沸器，所述再沸器用于对所述贫氪氙塔底部的贫氪氙液加热，以使贫氪氙液汽化。

进一步地，所述下塔设有氮气出管；所述氮气出管上连通有氮气支路，所述氮气支路与所述再沸器热源进口相连通。

进一步地，所述可从空分设备提取氪氙产品的装置还包括液氮分离罐，所述液氮分离罐用于对来自所述主冷凝蒸发器的液氮进行气液分离；所述液氮分离罐的底部设有液氮产品出管，所述液氮产品出管上连通有液氮支路，所述液氮支路与所述再沸器的热源出口相连通。

进一步地，所述下塔的底部设有原料空气进管；所述原料空气进管上设有原料空气支路，所述空气支路与所述再沸器的热源进口相连通。

进一步地，所述下塔的底部设有液化空气进管；所述液化空气进管上设有液化空气支路，所述液化空气支路与所述再沸器的热源出口相连通。