[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

本發明涉及一種氪、氙氣生產工藝流程，其主要從含氪、氙的液氧中提取氪氣體產品、氙氣體產品的方法，其主要利用分子篩吸附器內部的出料裝置，實現對液氧的階段性凈化以及吸附，并且通過一體設置的預冷換熱器實現了良好的預冷以及換熱環境；本發明的有益效果：制備出的氪、氙氣體的純度高。

技術領域

本發明涉及氣體生產技術領域，特別涉及一種氪、氙氣生產工藝流程及其生產流水線。

背景技術

氙氣是指一種廣泛用于電子、電光源工業的氣體。用氙氣充填的燈泡與相同功率的充氬燈泡相比,具有發光率高、體積小、壽命長、省電等優點。由于它的透霧能力特別強常用作有霧導航燈，廣泛用于機場、車站、碼頭。氙燈凹面聚光后可生成2500℃高溫可用于焊接或切割難熔金屬如鈦、鉬等。在醫學方面，氙是一種沒有副作用的深度麻醉劑X光攝影的造影劑。

氪氣是指一種廣泛用于電子工業、電光源工業的氣體，還用于氣體激光器和等離子流中。用純氪氣充的燈泡與同功率的充氬燈泡相比具有發光率高、體積小、壽命長、省電等優點。大量用于制造礦燈，由于它的透射率特別高，可以用于制造夜戰時越野戰車的照射燈和飛機跑道指示燈。醫療衛生方面用來測量腦血流量。

在目前氙氣和氪氣的制造過程中，需要將其通過一定的凈化；但是，目前在凈化氙氣和氪氣的過程中，主要是將氙氣和氪氣持續不斷的通入至凈化裝置內，該凈化模式存在著凈化不完全導致后期制備得出的氙氣和氪氣的純度不高，從而達不到工業等領域使用標準；其次，為了提高氙氣和氪氣的純度，在制備的過程中需要將氙氣或者氪氣先進行預冷在預冷過后再將其通過換熱器進行換熱；但是，目前預冷以及換熱的步驟通常會在兩個不同的裝置中進行，在不同裝置中進行這兩個步驟存在著如下缺點：當氣體被預冷之后在進入換熱器的過程中會出現預冷效果下降，導致后續換熱的效果也降低，從導致后續氣體的純度下降，影響氣體的生產質量。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種氪、氙氣生產工藝流程及其生產流水線，旨在解決上述背景技術中出現的制備純度低、換熱效果差問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：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。

優選為：所述氪氙分離塔、純氪塔、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。