[發明專利]一種液氧中濃縮氪氙濃縮物的設備及其方法

在審

• 申請號: 201811334211.3
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109279587A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 郝文炳
• 申請（專利權）人: 瀚沫能源科技（上海）有限公司
• 主分類號: C01B23/00
• 分類號: C01B23/00;B01D3/14
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種液氧中制取氪氙濃縮物的設備，其特征在于，包括冷箱(1)、設置于冷箱(1)內的主換熱器(2)、精餾塔(4)、冷凝蒸發器(5)、氮氣循環壓縮機(7)和低溫吸附器(8)，所述低溫吸附器(8)通過管道與所述精餾塔(4)中部的液氧進口連接；用戶管道通過管道與所述氮氣循環壓縮機(7)的氮氣進口連接，所述氮氣循環壓縮機(7)通過管道經所述主換熱器(2)連接所述精餾塔(4)塔底再沸器(3)的壓力氮氣進口，所述再沸器(3)的液氮出口通過管道與所述冷凝蒸發器(5)連接，且所述精餾塔(4)塔底的氪氙濃縮物出口與第五外界管道連接；所述精餾塔(4)塔頂的氧蒸汽出口通過管道分別與所述冷凝蒸發器(5)、第一外界管道連接；所述冷凝蒸發器(5)的液氧出口通過管道與所述精餾塔(4)塔頂連接；所述冷凝蒸發器(5)的氮氣出口通過管道與所述氮氣循環壓縮機(7)的氮氣進口連接。

2.根據權利要求1所述的液氧中濃縮氪氙濃縮物的設備，其特征在于，所述冷凝蒸發器(5)的液氧出口通過管道還與第三外界管道連接，所述冷凝蒸發器(5)的液氮出口通過管道與第四外界管道連接。

3.根據權利要求1所述的液氧中濃縮氪氙濃縮物的設備，其特征在于，還包括液壓泵(6)，所述液壓泵(6)與所述冷箱內低溫吸附器(7)的液氧進口連接。

4.根據權利要求3所述的液氧中濃縮氪氙濃縮物的設備，其特征在于，所述精餾塔(4)(4)塔頂的氧蒸汽出口經過所述主換熱器(2)與所述第一外界管道連接，所述冷凝蒸發器(5)的氮氣出口經過所述主換熱器(2)與所述氮氣循環壓縮機(7)的氮氣進口連接。

5.根據權利要求1所述的液氧中制取氪氙濃縮物的設備，其特征在于，還包括設于各連接管道上的節流閥。

6.采用如根據權利要求1-5任一項所述設備的液氧中制取氪氙濃縮物的方法，其特征在于，包括以下七個步驟：

步驟一：空分產生的液氧，經過液氧泵加壓后，送入冷箱內的所述低溫吸附器(7)中；

步驟二：進入低溫吸附器(7)中的液氧經除雜后進入所述精餾塔(4)中部；

步驟三：進入所述精餾塔(4)中部的液氧加入到所述精餾塔(4)頂部流下的液氧中，并與所述精餾塔(4)內上升的氧蒸汽進行熱質交換；液氧中輕組分進入氧蒸汽中升入所述精餾塔(4)塔頂，液氧中重組分在液氧中富集，最后流入所述精餾塔(4)塔底；

步驟四：所述用戶通道的壓力氮氣進入所述氮氣循環壓縮機的氮氣進口，所述氮氣循環壓縮機氮氣出口的氮氣通過所述主換熱器(2)進入所述再沸器(3)被冷凝成液氮，釋放出熱量，加熱所述精餾塔(4)塔底中的液氧，所述精餾塔(4)塔底中的液氧經加熱蒸發為氧蒸汽進入所述精餾塔(4)塔頂；

步驟五：進入所述精餾塔(4)塔頂的氧蒸汽通過其氧蒸汽出口一部分進入所述第一外界管道排出；另一部分進入所述冷凝蒸發器(5)；

步驟六：自所述再沸器(3)出來的液氮經過節流閥降壓后，通過管道輸入所述冷凝蒸發器(5)，液氮吸收所述冷凝蒸發器(5)中熱量蒸發成氮氣，從所述冷凝蒸發器(5)的氮氣出口進入所述氮氣循環壓縮機的氮氣進口；同時，所述冷凝蒸發器(5)中的氧蒸汽降溫冷凝成液氧從所述冷凝蒸發器(5)的液氧出口通過管道進入所述精餾塔(4)塔頂流下；

步驟七：依次重復所述步驟一、步驟二、步驟三、步驟四、步驟五、步驟六、步驟七。

7.根據權利要求6所述的液氧中制取氪氙濃縮物的方法，其特征在于，所述冷凝蒸發器(5)中液氧還從所述冷凝蒸發器(5)的液氧出口進入所述第三外界管道排出。

8.根據權利要求6所述的液氧中制取氪氙濃縮物的方法，其特征在于，所述冷凝蒸發器(5)的液氮還通過所述冷凝蒸發器(5)的液氮出口進入所述第四外界管道排出。