[發明專利]一種氪、氙氣生產工藝流程及其生產流水線

有效

• 申請號: 201810347613.0
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108408701B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 毛玲玲;柴曉明;徐慶松;李春勝;樓陽曉;崔靜濤;葉長宇;郭增軍;汪雨土
• 申請（專利權）人: 衢州杭氧特種氣體有限公司
• 主分類號: C01B23/00
• 分類號: C01B23/00
• 代理公司: 衢州維創維邦專利代理事務所(普通合伙) 33282
• 代理人: 劉奇

1.一種氪、氙氣生產工藝流程，其特征在于：包括如下步驟：

(1)將1#和2#空分含貧氪氙的液氧進入液氧貯槽，經液氧泵進入貧氪塔，在貧氪塔中初步濃縮，抽出壓縮到超臨界壓力；

(2)將初步濃縮后的含貧氪氙的液氧送至氧氣汽化換熱器汽化，溫度上升到常溫，汽化后的氧氣經過高壓節流閥節流至1.0MPa(A)，之后再送入氧氣回熱器與高溫返流氧氣換熱，并進入電加熱器加熱，溫度達到450℃；

(3)加熱后的含貧氪氙的液氧進入甲烷反應爐中，在鈀觸媒的作用下，甲烷與氧發生化學反應，生成二氧化碳和水，去除甲烷的氧氣進入氧氣回熱器，與正流的常溫氧氣換熱，然后依次進入氧氣汽化換熱器冷卻到10℃；

(4)經冷卻后的氧氣進入切換使用的分子篩吸附器，氧氣中的二氧化碳、碳氫化合物和水分被吸附；

(5)經分子篩吸附器凈化后的氧氣節流到0.5MPa(A)并進入預冷換熱器，與返流的低溫氧氣、氮氣換熱，冷卻后進入氪氙濃縮塔；

(6)在氪氙濃縮塔內氪氙和氧分離，氧氣從頂部抽取返回貧氪塔，濃縮的氪氙積存在塔的底部，抽出氪氙混合液，送入氪氙分離塔；

(7)氪氙分離塔底部的粗氙液送入純氙塔，經過純化后獲得99.995％的純氙氣，進入冷凍容器冷凍，然后汽化充瓶；氪氙分離塔頂部的粗氪氣進入純氪塔，從頂部獲得99.9995％的純氪氣，進入純氪塔，積累到一定量后從純氪塔的底部抽出送入氪冷凍容器冷凍，然后汽化充瓶；

其中，所述步驟(5)中的預冷換熱器包括與分子篩吸附器連接的預冷芯子以及包覆于所述預冷芯子外部的換熱器芯子；所述預冷芯子由“圓柱形”且中空設置的預冷罐體以及若干個分布于該預冷罐體內壁的預冷翅片，所述預冷罐體的底部設為第三開口，且在該第三開口處設有可自轉螺旋導流片；所述換熱器芯子包括包覆于所述預冷罐體外部的換熱罐體，該換熱罐體中空且與預冷罐體間隙設置，在換熱罐體與預冷罐體的間隙中設有若干

個換熱翅片，所述換熱罐體靠近頂部的外壁周向設置有若干個換熱器口，各換熱器口均通過輸送管與氪氙濃縮塔連接。

2.根據權利要求1所述的一種氪、氙氣生產工藝流程，其特征在于：所述氪氙分離塔、純氙塔、純氪塔采用電加熱器對塔底部加熱，提供精餾所需的上升蒸汽。

3.根據權利要求1所述的一種氪、氙氣生產工藝流程的生產線，其特征在于：包括依次連接的液氧貯槽、液氧泵、貧氪塔、氧氣汽化換熱器、高壓節流閥、甲烷反應爐、氧氣回熱器、分子篩吸附器、預冷換熱器、氪氙濃縮塔以及氪氙分離塔，所述氪氙分離塔分別連接有純氙塔和純氪塔，且純氙塔和純氪塔均連接有汽化充瓶；所述預冷換熱器包括與分子篩吸附器連接的預冷芯子以及包覆于所述預冷芯子外部的換熱器芯子；所述預冷芯子由“圓柱形”且中空設置的預冷罐體以及若干個分布于該預冷罐體內壁的預冷翅片，所述預冷罐體的底部設為第三開口，且在該第三開口處設有可自轉螺旋導流片；所述換熱器芯子包括包覆于所述預冷罐體外部的換熱罐體，該換熱罐體中空且與預冷罐體間隙設置，在換熱罐體與預冷罐體的間隙中設有若干個換熱翅片，所述換熱罐體靠近頂部的外壁周向設置有若干個換熱器口，各換熱器口均通過輸送管與氪氙濃縮塔連接。

4.根據權利要求3所述的一種氪、氙氣生產工藝流程的生產線，其特征在于：所述的甲烷反應爐包括爐體，爐體上部設有進料口，爐體的下部設有出料口，爐體的內部設有用于存放鈀觸媒的催化劑床層，催化劑床層與爐體的內壁滑動連接。

5.根據權利要求4所述的一種氪、氙氣生產工藝流程的生產線，其特征在于：所述氧氣回熱器包括通過進氣接管與爐體的出料口連接的筒體，所述筒體遠離進氣接管的一端設有與進氣接管同軸的出氣接管以及連通進氣接管和出氣接管的換熱管，所述換熱管多圈盤旋于所述筒體內。

6.根據權利要求5所述的一種氪、氙氣生產工藝流程的生產線，其特征在于：所述分子篩吸附器包括與出氣接管連通的釜體，所述釜體內設有用于放置分子篩的儲存槽，所述儲存槽的底部設有多個通孔，釜體的底部設有與預冷換熱器連接的出口。