[發明專利]一種氬氣的生產制備系統

在審

• 申請號: 202010547137.4
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111578622A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 閻述存
• 申請（專利權）人: 大連三木氣體有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 北京中仟知識產權代理事務所(普通合伙) 11825
• 代理人: 田江飛

本發明公開了一種氬氣的生產制備系統，涉及空氣分離裝置技術領域。本發明包括空氣儲存罐、第一分離塔、第二分離塔和輸液管道；第一分離塔、第二分離塔底部均固定連接有輸液管道；密封蓋表面依次設置有溫度傳感器和壓力傳感器；安裝孔固定連接有冰水管。本發明通過將空氣儲存罐的空氣通入第一分離塔，通過控制閥的開度控制冰水的進出量，將沸點為90.2K的氧氣液化，液氧通過第一出液管道進入液氧儲存罐；通過氣泵將混合氣體抽入第二分離塔，將沸點為87.3的氬氣液化，液氬通過第二出液管道進入液氬儲存罐；通過壓縮機將氮氣壓縮，液氮通過第二出氣管道進入液氮儲存罐，實現對氬氣、氮氣和氧氣分別進行收集和儲存。

技術領域

本發明屬于空氣分離裝置技術領域，特別是涉及一種氬氣的生產制備系統。

背景技術

氬氣是一種無色、無味的單原子氣體，相對原子質量為39.948。一般由空氣液化后，用分餾法制取氬氣。氬氣的密度是空氣的1.4倍，是氦氣的 10倍。氬氣是一種惰性氣體，在常溫下與其他物質均不起化學反應，在高溫下也不溶于液態金屬中，在焊接有色金屬時更能顯示其優越性。可用于燈泡充氣和對不銹鋼、鎂、鋁等的電弧焊接，即“氬弧焊”；在飛機制造、造船、原子能工業和機械工業部門對特殊金屬，如鋁、鎂、銅及其合金和不銹鋼的焊接時，往往用氬作為焊接保護氣，防止焊接件被空氣氧化或氮化；在金屬冶煉方面，氧、氬吹煉是生產優質鋼的重要措施。此外，對鈦、鋯、鍺等特殊金屬的冶煉，以及電子工業中也需要用氬作保護氣。

現有的非高純度氬氣生產制備中，常采用變壓吸附的方法，這種方法在整個氬氣的生產過程中需要吸附塔保持一定的壓強。

然而在在大量生產非高純度氬氣過程中，采用變壓吸附的方法，需要吸附塔保持一定的壓強，消耗大量的能源，且裝置復雜。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氬氣的生產制備系統，通過將空氣儲存罐的空氣通入第一分離塔，通過控制閥的開度控制冰水的進出量，將沸點為90.2K的氧氣液化，液氧通過第一出液管道進入液氧儲存罐；通過氣泵將混合氣體抽入第二分離塔，通過控制閥的開度控制冰水的進出量，將沸點為 87.3K的氬氣液化，液氬通過第二出液管道進入液氬儲存罐；通過壓縮機將氮氣液化，液氮通過第二出氣管道進入液氮儲存罐，實現對氬氣、氮氣和氧氣分別進行收集和儲存，為后面的氣體提純工序提供了便利，且整個裝置結構簡單，成本較低，適用于非高純度氬氣的生產制備，解決了現有的問題。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種氬氣的生產制備系統，包括空氣儲存罐、第一分離塔、第二分離塔和輸液管道；所述空氣儲存罐與第一分離塔固定連接；所述第一分離塔與第二分離塔固定連接；所述第一分離塔、第二分離塔底部均固定連接有輸液管道；所述第一分離塔與第二分離塔周側面均對稱開有安裝孔；所述第一分離塔與第二分離塔頂部均固定連接有密封蓋；所述密封蓋表面依次設置有溫度傳感器和壓力傳感器；所述安裝孔固定連接有冰水管。

進一步地，所述第一分離塔周側面靠近底端設置有第一進氣管道；所述第一分離塔周側面靠近頂端設置有第一出氣管道；所述第一分離塔底端設置有第一出液管道。

進一步地，所述第一出氣管道為Z字形狀；所述第一出氣管道周側面靠近第一分離塔設置有第一截止閥；所述第一出氣管道周側面遠離第一分離塔設置有第一單向閥；所述第一截止閥與第一單向閥之間設置有氣泵；所述第一出液管道周側面設置有第二截止閥。

進一步地，所述第二分離塔周側面靠近底部設置有第二進氣管道；所述第二分離塔周側面靠近頂部設置有第二出氣管道；所述第二分離塔底端設置有第二出液管道。

進一步地，所述第二出氣管道為Z字形狀；所述第二出氣管道周側面靠近第二分離塔設置有第三截止閥；所述第二出氣管道周側面遠離第二分離塔設置有第二單向閥；所述第三截止閥與第二單向閥之間設置有壓縮機；所述第二出氣管道一端設置有第四截止閥；所述第二出液管道周側面設置有第五截止閥；所述第二出氣管道底端固定連接有液氮儲存罐。