[發(fā)明專利]一種氪氙混合氣中微量甲烷的脫除裝置及脫除方法

在審

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• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108609591A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 林圣鈞;陳偉
• 申請（專利權）人: 南京特種氣體廠股份有限公司
• 主分類號: C01B23/00
• 分類號: C01B23/00
• 代理公司: 南京蘇創(chuàng)專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 王華

本發(fā)明公開了一種氪氙混合氣中微量甲烷的脫除裝置及脫除微量甲烷的方法，脫除裝置包括第一凈化管、第二凈化管、第一連接管、第二連接管及第三連接管；第一連接管上設置有第一閥門；第二連接管上設置有串聯(lián)的第二閥門和第三閥門；第二閥門和第三閥門之間設置有與第二連接管連通的第一旁路支管，第一旁路支管上設置有第四閥門；第三連接管上設置有第五閥門；第一凈化管中填充有脫甲烷催化劑；第二凈化管中填充包含有脫氧劑的第一吸附層與包含分子篩的第二吸附層。利用本發(fā)明的裝置可以有效地脫除氪氙混合氣體中的微量甲烷，解決現(xiàn)有技術中甲烷脫除困難，難以制備高純度特種氣體的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及一種凈化設備及凈化方法，特別涉及一種氪氙混合氣中微量甲烷的脫除裝置及脫除方法。

背景技術

氙等稀有氣體主要來源于空氣分離法的液態(tài)氧中提取，由于氪氣的沸點(-153.4℃)與甲烷的沸點(-161.5℃)非常接近，采用低溫分離氪、氙等稀有氣體的時候，操作工藝稍有變化，很容易使氪氣中帶入微量甲烷氣體。氪氣產品出廠質量檢驗采用的是氣相色譜法，氪氣和甲烷色譜峰非常接近，且甲烷峰很容易被氪氣主峰覆蓋而誤判，容易造成甲烷含量超標的氪氣出廠，用戶使用過程中又沒有專門的質量控制手段，使用不合格的氪氣與氙氣等高純氣體配制成特種混合氣體后才發(fā)現(xiàn)甲烷含量超標。

空氣分離法生產的氮氣和氧氣等高純氣體中甲烷含量非常低，鮮有脫除微量甲烷的方法和工藝。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：本發(fā)明提供了一種氪氙混合氣中微量甲烷的脫除裝置，該裝置能夠解決氪氙混合氣中甲烷難以脫除的問題。此外，本發(fā)明還提供了利用該裝置脫除氪氙混合氣中甲烷的方法。

技術方案：本發(fā)明所述一種氪氙混合氣中微量甲烷的脫除裝置，包括第一凈化管、第二凈化管、與第一凈化管進氣口連通的第一連接管、連接第一凈化管出氣口和第二凈化管進氣口的第二連接管、及與第二凈化管出氣口連通的第三連接管；所述第一連接管上設置有第一閥門；所述第二連接管上設置有串聯(lián)的第二閥門和第三閥門；所述第二閥門和第三閥門之間設置有與第二連接管連通的第一旁路支管，所述第一旁路支管上設置有第四閥門；所述第三連接管上設置有第五閥門；所述第一凈化管中填充有脫甲烷催化劑；所述第二凈化管中填充包含有脫氧劑的第一吸附層與包含分子篩的第二吸附層。

進一步地，為了便于不同氣體的接入，對第一凈化管進行處理，在所述第一凈化管進氣口連接有第二旁路支管；所述第二旁路支管上設置有第六閥門，利用第六閥門控制第二旁路支管的關閉或開啟。

進一步地，為了使得第一凈化管和第二凈化管接入的氣體體系分開，在所述第二閥門和第三閥門之間設置有與第二連接管連通的第三旁路支管，第三旁路支管上設置有第七閥門，第七閥門用于控制第三旁路支管的開啟或關閉。

所述第二凈化管出氣口連通有第四旁路支管；所述第四旁路支管上設置有第八閥門，第四旁路支管作為前期處理時，氣體的接入。

所述脫甲烷催化劑為506TJW型催化劑，該種催化劑的作用原理是當原料氣通過催化劑時，氣體中的烴類及甲烷雜質與氧氣轉化反應生成水和二氧化碳，既達到凈化目的。

所述脫氧劑為PEE型高效脫氧吸附劑，該種脫氧吸附劑為此脫氧劑主要成分為Mn型低價氧化物，吸氧后形成高價氧化物，再通氫還原成低價氧化物又恢復脫氧活性。

所述分子篩為5A型分子篩，第二吸附層中的分子篩主要作用是為了吸附二氧化碳和水，當分子篩的吸附粒徑為5A時，吸附效果最佳。

所述第一吸附層位于第二凈化管進氣口；所述第二吸附層位于第二吸附位于第二凈化管出氣口。

所述第一吸附層與第二吸附層的體積比為1:1。