專利名稱：高純氧提純裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用電解水制氧提純高純氧的裝置，特別涉及一種用電解水制氫陰極氣體提純高純氧的裝置。
背景技術(shù)：
一般高純氧制取都是以電解水獲得氧氣經(jīng)過脫氫除水工藝獲得。但電解水工藝采用的原料是經(jīng)反滲透及離子交換所得的純凈水，所得氧氣中的氣體雜質(zhì)主要是溶解在水中的空氣，因此電解水產(chǎn)生的氧氣中主要雜質(zhì)是氫氣、氮氣、水分、二氧化碳和甲烷等雜質(zhì)，其中氮氣、二氧化碳、甲烷比較難深度吸附。經(jīng)過電解凈化目前氧氣濃度為99.5%左右，屬于高純氧優(yōu)等標(biāo)準(zhǔn)。其中氮氣、水分、固體顆粒物以及二氧化碳等雜質(zhì)的含量較高，只能滿足最基本的工業(yè)需求。對于一些特殊行業(yè)，例如二氧化硅的化學(xué)氣相沉積；作為氧化源與產(chǎn)生高純水的反應(yīng)劑；干法氧化；與四氟化碳混合進(jìn)行等離子刻蝕等領(lǐng)域，則需要使用大量的高純氧。然而電解水制氧氧氣遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到高純氧的技術(shù)指標(biāo)，且電解水制氧氧氣附加值較低。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述缺陷，提高電解水制氧所得氧氣的附加值，滿足高純氧的市場需求，搶占高純氣體市場制高點，本實用新型提供了一種用電解水制氧提純高純氧的裝置，為電解水制取高純氧提供了一種高效、實用的新方法。本實用新型的技術(shù)方案是:一種高純氧提純裝置，包括水分干燥塔，氮氣催化塔，二氧化碳催化塔，過濾器，產(chǎn)品緩沖罐，真空泵，所述水分干燥塔出口閥門與氮氣催化塔進(jìn)口閥門相連，氮氣催化塔出口閥門與二氧化碳催化塔進(jìn)口閥門相連，所述過濾器分為一級過濾器和二級過濾器，所述二氧化碳催化塔出口閥門與一級過濾器進(jìn)口閥門相連，一級過濾器出口閥門與二級過濾器進(jìn)口閥門相連，二級過濾器出口閥門與產(chǎn)品緩沖罐進(jìn)口閥門相連，所述二氧化碳催化塔出口閥門與真空泵相連。所述水分干燥塔中裝有硅膠吸附劑，氮氣催化塔中裝有TO-8吸附劑，二氧化碳催化塔中裝有A型分子篩，一級過濾器和二級過濾器底部裝有排污閥門。所述水分干燥塔、氮氣催化塔及二氧化碳催化塔外殼套有電加熱裝置。本實用新型的有益效果是:采用該裝置，提供了一種簡便、有效制備高純氧新方法，本實用新型投資少、體積小、質(zhì)量輕，能有效的去除了電解水制氧氧氣中的雜質(zhì)，獲得的氧氣純度達(dá)到99.9995%以上，滿足了工業(yè)生產(chǎn)對于高純氧的要求；同時，采用該裝置，將經(jīng)濟(jì)價值較低的工業(yè)氧氣通過提純制備得到高純氧，提高了產(chǎn)品的附加值，有助于企業(yè)搶占高純氣體市場制高點，創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；[0009]其中:1、水分干燥塔，2、除氮催化吸附塔，3、除二氧化碳催化吸附塔，4、一級過濾器，5、二級過濾器，6、成品緩沖罐，7、電加熱器，8、真空泵。
具體實施方式
本實施例為一種高純氧提純裝置，包括水分干燥塔1，氮氣催化塔2，二氧化碳催化塔3，過濾器，產(chǎn)品緩沖罐6，真空泵8，所述水分干燥塔I的出口閥門與氮氣催化塔2的進(jìn)口閥門相連，氮氣催化塔2的出口閥門與二氧化碳催化塔3的進(jìn)口閥門相連，所述過濾器分為一級過濾器4和二級過濾器5，所述二氧化碳催化塔3的出口閥門與一級過濾器4的進(jìn)口閥門相連，一級過濾器4的出口閥門與二級過濾器5的進(jìn)口閥門相連，二級過濾器5的出口閥門與產(chǎn)品緩沖罐6的進(jìn)口閥門相連，所述二氧化碳催化塔3的出口閥門與真空泵8相連。如圖一所示將脫氫塔出口與水分干燥塔I進(jìn)口閥門相連，水分干燥塔I內(nèi)裝有硅膠吸附劑，打開脫氫塔出口閥門和水分干燥塔I進(jìn)出口閥門，通過硅膠吸附氧氣中含有的大量水分，使氧氣中水分的含量降至0.2ppm以下。經(jīng)過除水后的氧氣分別通過除氮催化吸附塔2，除氮催化吸附塔2內(nèi)采用PU-8型吸附劑。聯(lián)通水分干燥塔I和除氮催化吸附塔2進(jìn)出口閥門，通過TO-8型吸附劑吸附氧氣中氮氣的含量，將氧氣中氮氣含量降至2ppm以下。經(jīng)過除水、除氮后的氧氣分別通過除二氧化碳催化吸附塔3、除二氧化碳催化吸附塔3內(nèi)采用A型分子篩。聯(lián)通除氮催化吸附塔2和除二氧化碳催化吸附塔3進(jìn)出口閥門，通過A型分子篩吸附劑吸附氧氣中微量的CO 的含量，將氧氣中CO 的含量降至0.1ppm以下；A型分子篩同時也吸附微量的水分，將氧氣中水分降至0.1ppm以下。經(jīng)過除水、除氮、除CO 后的氧氣通過一級過濾器4、二級過濾器5，一級過濾器4采用燒結(jié)鎳管高壓氧氣過濾器，過濾精度為0.01微米；二級過濾器5采用燒結(jié)鎳管高壓氧氣過濾器，過濾精度為0.003微米，聯(lián)通除二氧化碳催化吸附塔3和一級過濾器4 二級過濾器5進(jìn)出口閥門，通過一級過濾器4和二級過濾器5過濾除去由吸附塔中帶出的微量固體顆粒、CH4和微量水分，將氧氣中CH4含量降至0.1ppm以下，經(jīng)過提純處理制備的高純氧氣最后進(jìn)入成品緩沖罐6備用充裝。經(jīng)過吸水、吸氮、吸CO 、吸CH4后的水分干燥塔1、除氮催化吸附塔2、除二氧化碳催化吸附塔3需要進(jìn)行脫附處理，系統(tǒng)再生時采用電加熱器7對其升溫加熱，并用真空泵8對系統(tǒng)抽真空。通過該裝置能使電解水制氧氧氣的純度提升至99.9995%以上，滿足高純氧的技術(shù)指標(biāo)，創(chuàng)造了較高的經(jīng)濟(jì)效益。以lm3氧氣為例，lm3工業(yè)氧氣價格為4.5元/m3高純氧氣的價格為38元/m3，以年產(chǎn)100萬方氧氣為例，每年創(chuàng)造三千多萬的經(jīng)濟(jì)效益，且投入成本只有幾十萬，操作方便。
權(quán)利要求1.一種高純氧提純裝置，包括水分干燥塔，氮氣催化塔，二氧化碳催化塔，過濾器，產(chǎn)品緩沖罐，真空泵，其特征是所述水分干燥塔出口閥門與氮氣催化塔進(jìn)口閥門相連，氮氣催化塔出口閥門與二氧化碳催化塔進(jìn)口閥門相連，所述過濾器分為一級過濾器和二級過濾器，所述二氧化碳催化塔出口閥門與一級過濾器進(jìn)口閥門相連，一級過濾器出口閥門與二級過濾器進(jìn)口閥門相連，二級過濾器出口閥門與產(chǎn)品緩沖罐進(jìn)口閥門相連，所述二氧化碳催化塔出口閥門與真空泵相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純氧提純裝置，其特征是所述水分干燥塔中裝有硅膠吸附齊U，氮氣催化塔中裝有PU-8吸附劑，二氧化碳催化塔中裝有A型分子篩，一級過濾器和二級過濾器底部裝有排污閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純氧提純裝置，其特征是所述水分干燥塔、氮氣催化塔及二氧化碳催化塔外殼套有電加熱裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種高純氧提純裝置，包括水分干燥塔，氮氣催化塔，二氧化碳催化塔，過濾器，產(chǎn)品緩沖罐，真空泵，所述水分干燥塔出口閥門與氮氣催化塔進(jìn)口閥門相連，氮氣催化塔出口閥門與二氧化碳催化塔進(jìn)口閥門相連，所述過濾器分為一級過濾器和二級過濾器，所述二氧化碳催化塔出口閥門與一級過濾器進(jìn)口閥門相連，一級過濾器出口閥門與二級過濾器進(jìn)口閥門相連，二級過濾器出口閥門與產(chǎn)品緩沖罐進(jìn)口閥門相連，所述二氧化碳催化塔出口閥門與真空泵相連，采用該裝置，提供了一種簡便、有效制備高純氧新方法，本實用新型投資少、體積小、質(zhì)量輕，能有效的去除了電解水制氧氧氣中的雜質(zhì)，獲得的氧氣純度達(dá)到99.9995%以上，滿足了工業(yè)生產(chǎn)對于高純氧的要求。
文檔編號C01B13/02GK202968105SQ20122063844
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者金向華, 冉康德, 陳琦峰 申請人:蘇州金宏氣體股份有限公司