[實用新型]用于氪氙精制系統的精餾塔冷源和分子篩再生氣供給裝置

有效

• 申請號: 201420536658.X
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN204043302U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 陳琪;丁加倉;琚詒春;陳正巧;朱燁
• 申請（專利權）人: 寶金新城江都氣體有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本實用新型涉及空氣分離中的稀有氣體分離提純技術，特別涉及用于氪氙精制系統的精餾塔冷源和分子篩再生氣供給裝置。

背景技術

氪氣和氙氣是國民經濟中重要的工業氣體。目前，在我國乃至世界對氪氣和氙氣的需求量繼續保持增長，氪氣和氙氣的供應將會持續緊張。造成這個情況主要原因是氪氣和氙氣的應用領域越來越廣，它們不僅應用在傳統的照明工業，而且近幾年在建筑門窗、平板電視、電子芯片、空間、衛星及醫療行業上的應用正在崛起。

氪氙精制裝置主要包括的系統單元有：液氧貯存汽化系統、甲烷清除凈化系統、精餾系統、儀電控系統、充裝系統等。其中的甲烷清除凈化系統中采用分子篩通過吸附清除甲烷分解后產生的水和二氧化碳，而分子篩需要進行切換再生，以保證能夠連續不斷的進行吸附，保持生產的連續性和穩定性。另外，精餾塔系統需要外界提供冷源，通過塔頂冷凝器為分餾塔提供回流液，與塔釜再沸器提供的上升蒸汽共同建立精餾工況。

目前已有的為氪氙精制裝置的精餾塔提供冷源和為分子篩提供再生氣的裝置主要有兩種：

第一種是采用氮氣和液氮作為精餾塔塔頂冷凝器的冷源，從塔頂冷凝器出來的混合冷源氣進入換熱器復溫后作為再生氣去分子篩再生；

第二種是采用空氣和液氮作為精餾塔塔頂冷凝器的冷源，從塔頂冷凝器出來的混合冷源氣進入換熱器復溫后作為再生氣去分子篩再生。

第一種方法需要使用大量的氮氣，能源消耗較大。第二種方法由于再生氣中混入空氣，導致有部分難分離的雜質進入后續的精餾系統，通過精餾手段無法去除雜質，從而使得高純氙氣產品雜質含量超標。

發明內容

本實用新型的目的在于設計一種用于氪氙精制系統的精餾塔冷源和分子篩再生氣供給裝置，可節能有效用于氪氙精制裝置的精餾塔冷源和分子篩再生氣供給。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是：

用于氪氙精制系統的精餾塔冷源和分子篩再生氣供給裝置，其包括，液氮儲槽，通過管道及其上的氣動閥連接一汽化器，汽化器出口管路連接至內設精餾塔的氪氙冷箱，在該出口管路上設有溫度計、壓力表、止回閥、氣動閥、流量計；一連接液氮儲槽的液氮管路，連接至氪氙冷箱中的精餾塔塔頂冷凝器，該液氮管路中設控制閥；一連接空分裝置的空氣管路，連接至汽化器出口管路上的止回閥出口管路，該空氣管路上設控制閥、止回閥；一連接空分裝置的污氮氣管路，連接至氪氙裝置分子篩，其管路上設控制閥、流量計。

進一步，還包括一備用再生氮氣管路，其一端連接氪氙冷箱中的換熱器，其出口管路連接至污氮氣管路中。

本實用新型采用空氣和液氮作為精餾塔塔頂冷凝器的冷源，從塔頂冷凝器出來的混合冷源氣進入換熱器復溫，采用來自空分的污氮氣作為再生氣去分子篩進行再生。

當空分裝置停車時，后備系統自動啟動，液氮經過汽化器汽化為后備氮氣，裝置自動將空氣切換為后備氮氣，與液氮共同作為精餾塔塔頂冷凝器的冷源；從塔頂冷凝器出來的混合冷源氣進入換熱器復溫后作為備用再生氮氣，裝置將再生氣(污氮氣)切換為備用再生氮氣去分子篩再生。

后備氮氣僅在空分裝置停車，空分裝置無法提供空氣作為冷源的情況下，才能投入使用。備用再生氮氣僅在空分裝置停車，空分裝置無法提供污氮氣作為再生氣，且后備氮氣自動啟動投入使用的情況下，才能投入使用。

本實用新型相對于兩種已有的為氪氙精制裝置的精餾塔提供冷源和為分子篩提供再生氣的裝置，其優點在于：

1、與采用空氣和液氮作為精餾塔塔頂冷凝器的冷源，混合冷源氣作為再生氣的裝置相比較，避免了對后續精餾系統的影響，保證高純氙氣產品的合格。

2、與采用氮氣和液氮作為精餾塔塔頂冷凝器的冷源，混合冷源氣作為再生氣的裝置相比較，節約了大量的氮氣，即節約能源。

3、對原本放空的污氮氣進行了再利用，實現了節能降耗。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本實用新型的用于氪氙精制系統的精餾塔冷源和分子篩再生氣供給裝置，其包括，液氮儲槽1，通過管道及其上的氣動閥F2連接一汽化器2，汽化器2出口管路連接至內設精餾塔的氪氙冷箱3，在該出口管路上設有溫度計TI、壓力表PT、止回閥H1、氣動閥F1、流量計4；一連接液氮儲槽1的液氮管路9，連接至氪氙冷箱3中的精餾塔塔頂冷凝器，該液氮管路9中設控制閥F5；一連接空分裝置的空氣管路5，連接至汽化器2出口管路上的止回閥H1出口管路，該空氣管路5上設控制閥F2、止回閥H2；一連接空分裝置的污氮氣管路6，連接至氪氙裝置分子篩，其管路上設控制閥F3、流量計7。