專利名稱：粗氪氙的提取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空氣分離領(lǐng)域，具體涉及一種粗氪氙的提取裝置。
背景技術(shù)：
氪氣和氙氣是國民經(jīng)濟中重要的工業(yè)氣體。目前在我國乃至世界對氪氣和氙氣的需求量繼續(xù)保持高增長，主要原因是其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，他們不僅應(yīng)用在傳統(tǒng)的照明工業(yè)，特別是近年來在建筑門窗、平板電視、電子芯片、空間、衛(wèi)星及醫(yī)療行業(yè)上的應(yīng)用正在崛起。工業(yè)制取氪氙有以下幾個途徑從空氣分離裝置的副產(chǎn)品中提取；從合成氨排放氣中提取；從核反應(yīng)堆的裂變氣中提取。我國目前主要是從空氣分離裝置的副產(chǎn)品中提取氪氣和氙氣。常壓下，氪的沸點為-153. 2°C，氙的沸點為-109. 1°C，均高于氧的沸點為-182. 97°C，因而在空氣分離裝置中，氪氙首先富集在下塔的富氧液空中，進(jìn)而富集在上塔的液氧中，由于氪氣在大氣組分中含量很小，氪1. 14X 10-6,氣0. 086X 10_6。在空分裝置中，隨著空分裝置的大型化，提取氪氙的原料液氧也在幾何數(shù)增長。因此從富氧液空或液氧中回收氪氙蘊藏著巨大的經(jīng)濟前景。根據(jù)大氣組分物性特點及空分工藝的組織特點，提取氪氙要么從下塔的富氧液空中，要么從上塔的液氧中提取。液氧內(nèi)壓縮空分設(shè)備裝置氧產(chǎn)品是通過主冷液氧經(jīng)泵壓縮得到，由于氪氙主要存在于液氧中，這樣會有大量的氪氙被氧產(chǎn)品帶走，造成內(nèi)壓縮流程氪氙提取率的下降及粗氪氙提取工藝組織的難度。傳統(tǒng)的提取方法存在一定的缺陷粗氪氙的制取必須在裝置制取氬的同時進(jìn)行，若制氬塔不投運則無法進(jìn)行粗氪氙的制?。煌瑫r對粗氪氙塔的來料氣、液量運行控制要求聞；粗氣氣廣品的提取率不聞。另外，粗氣氣塔的來料受:到限制，只能從上塔底及主冷抽取氪氙含量較少的少量的液氧，減少了氪氙的提?。蛔鳛榇蛛措嵩吹目諝庖夯?，不能參加空氣在下塔的一次精餾，而需直接進(jìn)入上塔進(jìn)行精餾，削弱了上塔的精餾潛力，使氧氮氬的提取率減少。為提高內(nèi)壓縮流程粗氪氙的提取率，粗氪氙塔投運的靈活性，提供一種粗氪氙的提取裝置，具有廣闊的市場前景。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)合理簡單，操作方便快捷，提取靈活方便的粗氪氙的提取裝置。本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)一種粗氪氙的提取裝置，包括原料空氣Air、保冷箱、設(shè)置在保冷箱外部的空氣過濾器AF、空氣壓縮機TC1、預(yù)冷系統(tǒng)UF、純化系統(tǒng)HXK、增壓機BZ、水冷卻器WE、膨脹機增壓端B，設(shè)置在保冷箱內(nèi)部的主換熱器E1、膨脹機膨脹端ET、液氧泵OP、過冷器E3、下塔C1、上塔C2、主冷凝蒸發(fā)器K、粗氬塔C3、粗氬塔冷凝器K3、粗氪氙塔C6、粗氪氙塔蒸發(fā)器K6，所述的空氣過濾器AF與空氣壓縮機TCl相連通，空氣壓縮機TCl與預(yù)冷系統(tǒng)UF相連通，預(yù)冷系統(tǒng)UF與純化系統(tǒng)HXK相連通，純化系統(tǒng)HXK通過第一管道過主換熱器El與下塔Cl相連通，純化系統(tǒng)HXK與增壓機BZ相連通，增壓機BZ通過第二管道過主換熱器El與下塔Cl相連通，增壓機BZ通過第三管道過膨脹機增壓端B、水冷卻器WE、主換熱器E1、膨脹機膨脹端ET與下塔Cl相連通，上塔C2通過第四管道過過冷器E3、主換熱器El與外界氮氣回收裝置相連接，上塔C2通過第五管道過過冷器E3、主換熱器El與外界污氮氣回收裝置相連接，上塔C2通過第六管道過主換熱器El與外界氧氣回收裝置相連接，下塔Cl通過貧液空管道LA過過冷器E3與上塔C2相連通，下塔Cl通過富氧液空管道LK過過冷器E3并通過第一富氧液空管道LKl與上塔C2相連通，主冷凝蒸發(fā)器K與液氮管道LN相連接，液氮管道LN分別與第一液氮管道LNl和第二液氮管道LN2相連接，第一液氮管道LNl與下塔Cl相連接，第二液氮管道LN2過過冷器E3與上塔C2相連通，上塔C2通過液氧管道與液氧泵OP相連接,液氧泵OP與第六管道相連接,上塔C2通過第一液氧管道I與粗氪氙塔C6相連接，主冷凝蒸發(fā)器K通過第二液氧管道與粗氪氙塔C6相連接，粗氪氙塔C6與粗氪氙產(chǎn)品回收裝置相連接，下塔Cl頂部通過第一氮氣管道與粗氪氙塔蒸發(fā)器K6相連接，主冷凝蒸發(fā)器K 一側(cè)設(shè)置有輔助冷凝蒸發(fā)器K2，輔助冷凝蒸發(fā)器K2的底部與主冷凝蒸發(fā)器K底部相連通，輔助冷凝蒸發(fā)器K2的頂部與主冷凝蒸發(fā)器K頂部相連通，液氮管道LN通過第七管道與輔助冷凝蒸發(fā)器K2相連接，在第七管道上設(shè)置有閥門V20。所述的閥門V20為電磁閥門或者手動閥門。本實用新型具有如下的積極效果本實用新型產(chǎn)品液氧抽取經(jīng)液氧管道在上塔底上幾塊理論版處抽出，該處氪氙的濃度較塔底較小，同時CH4含量較主冷也少了一個數(shù)量級，這樣就減少了液氧產(chǎn)品帶走氪氙量使更多的氪氙得以在主冷富集；同時從該處抽取少量液氧原料經(jīng)第二液氧管道進(jìn)入粗氪氙塔調(diào)節(jié)控制粗氪氙產(chǎn)品中CH4的含量；由于能夠從主冷凝蒸發(fā)器中抽取較多氪氙濃度較高的原料，粗氪氙產(chǎn)品的提取率增加，較第一種流程提取率增加了 20% ;粗氪氙塔的蒸發(fā)器熱源來自第一氮氣管道下塔頂部氮氣GNl，較空氣做熱源對上塔氧、氮、氬的提取有所提高，特別是氬的提取能提高近2% ;通過設(shè)置輔助冷凝蒸發(fā)器及閥門，實現(xiàn)了粗氪氙塔的靈活投運，完全不影響主塔工況，對空分裝置是否設(shè)置制氬系統(tǒng)及制氬系統(tǒng)是否投運更無限制；大大方便了用戶的流程選擇，使操作更簡單方便，節(jié)約了能耗。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種粗氪氙的提取裝置，包括原料空氣Air、保冷箱6、設(shè)置在保冷箱6外部的空氣過濾器AF、空氣壓縮機TC1、預(yù)冷系統(tǒng)UF、純化系統(tǒng)HXK、增壓機BZ、水冷卻器WE、膨脹機增壓端B，設(shè)置在保冷箱6內(nèi)部的主換熱器E1、膨脹機膨脹端ET、液氧泵0P、過冷器E3、下塔Cl、上塔C2、主冷凝蒸發(fā)器K、粗氬塔C3、粗氬塔冷凝器K3、粗氪氙塔C6、粗氪氙塔蒸發(fā)器K6，所述的空氣過濾器AF與空氣壓縮機TCl相連通，空氣壓縮機TCl與預(yù)冷系統(tǒng)UF相連通，預(yù)冷系統(tǒng)UF與純化系統(tǒng)HXK相連通，純化系統(tǒng)HXK通過第一管道10過主換熱器El與下塔Cl相連通，純化系統(tǒng)HXK與增壓機BZ相連通，增壓機BZ通過第二管道11過主換熱器El與下塔Cl相連通，增壓機BZ通過第三管道12過膨脹機增壓端B、水冷卻器WE、主換熱器E1、膨脹機膨脹端ET與下塔Cl相連通，上塔C2通過第四管道7過過冷器E3、主換熱器El與外界氮氣回收裝置相連接，上塔C2通過第五管道8過過冷器E3、主換熱器El與外界污氮氣回收裝置相連接，上塔C2通過第六管道9過主換熱器El與外界氧氣回收裝置相連接，下塔Cl通過貧液空管道LA過過冷器E3與上塔C2相連通，下塔Cl通過富氧液空管道LK過過冷器E3并通過第一富氧液空管道LKl與上塔C2相連通，主冷凝蒸發(fā)器K與液氮管道LN相連接，液氮管道LN分別與第一液氮管道LNl和第二液氮管道LN2相連接，第一液氮管道LNl與下塔Cl相連接，第二液氮管道LN2過過冷器E3與上塔C2相連通，上塔C2通過液氧管道4與液氧泵OP相連接，液氧泵OP與第六管道9相連接，上塔C2通過第一液氧管道I與粗氪氙塔C6相連接，主冷凝蒸發(fā)器K通過第二液氧管道2與粗氪氙塔C6相連接，粗氪氙塔C6與粗氪氙產(chǎn)品回收裝置5相連接，下塔Cl頂部通過第一氮氣管道3與粗氪氙塔蒸發(fā)器K6相連接，主冷凝蒸發(fā)器K 一側(cè)設(shè)置有輔助冷凝蒸發(fā)器K2，輔助冷凝蒸發(fā)器K2的底部與主冷凝蒸發(fā)器K底部相連通，輔助冷凝蒸發(fā)器K2的頂部與主冷凝蒸發(fā)器K頂部相連通，液氮管道LN通過第七管道13與輔助冷凝蒸發(fā)器K2相連接，在第七管道13上設(shè)置有閥門V20。所述的閥門V20為電磁閥門或者手動閥門。
權(quán)利要求1.一種粗氪氙的提取裝置，包括原料空氣(Air)、保冷箱(6)、設(shè)置在保冷箱(6)外部的空氣過濾器(AF )、空氣壓縮機(TCl)、預(yù)冷系統(tǒng)(UF )、純化系統(tǒng)(HXK )、增壓機(BZ )、水冷卻器(WE )、膨脹機增壓端(B )，設(shè)置在保冷箱(6 )內(nèi)部的主換熱器(EI)、膨脹機膨脹端(ET )、液氧泵(0P)、過冷器(E3)、下塔(Cl)、上塔(C2)、主冷凝蒸發(fā)器(K)、粗氬塔(C3)、粗氬塔冷凝器(K3)、粗氪氙塔(C6)、粗氪氙塔蒸發(fā)器(K6)，其特征在于所述的空氣過濾器(AF)與空氣壓縮機(TCl)相連通，空氣壓縮機(TCl)與預(yù)冷系統(tǒng)(UF)相連通，預(yù)冷系統(tǒng)(UF)與純化系統(tǒng)(HXK)相連通，純化系統(tǒng)(HXK)通過第一管道(10)過主換熱器(El)與下塔(Cl)相連通，純化系統(tǒng)(HXK)與增壓機(BZ)相連通，增壓機(BZ)通過第二管道(11)過主換熱器(El)與下塔(Cl)相連通，增壓機(BZ)通過第三管道(12)過膨脹機增壓端(B)、水冷卻器(WE)、主換熱器(E1)、膨脹機膨脹端(ET)與下塔(Cl)相連通，上塔(C2)通過第四管道(7)過過冷器(E3)、主換熱器(El)與外界氮氣回收裝置相連接，上塔(C2)通過第五管道(8)過過冷器(E3)、主換熱器(El)與外界污氮氣回收裝置相連接，上塔(C2)通過第六管道(9)過主換熱器(El)與外界氧氣回收裝置相連接，下塔(Cl)通過貧液空管道(LA)過過冷器(E3 )與上塔(C2 )相連通，下塔(Cl)通過富氧液空管道(LK)過過冷器(E3)并通過第一富氧液空管道(LKl)與上塔(C2)相連通，主冷凝蒸發(fā)器(K)與液氮管道(LN)相連接，液氮管道(LN)分別與第一液氮管道(LNl)和第二液氮管道(LN2)相連接，第一液氮管道(LNl)與下塔(Cl)相連接，第二液氮管道(LN2 )過過冷器(E3 )與上塔(C2 )相連通，上塔(C2 )通過液氧管道(4 )與液氧泵(OP )相連接，液氧泵(OP )與第六管道(9 )相連接，上塔(C2 )通過第一液氧管道(I)與粗氪氙塔(C6)相連接，主冷凝蒸發(fā)器(K)通過第二液氧管道(2)與粗氪氙塔(C6)相連接，粗氪氙塔(C6 )與粗氪氙產(chǎn)品回收裝置(5 )相連接，下塔(Cl)頂部通過第一氮氣管道(3 )與粗氪氙塔蒸發(fā)器(K6)相連接，主冷凝蒸發(fā)器(K) 一側(cè)設(shè)置有輔助冷凝蒸發(fā)器(K2)，輔助冷凝蒸發(fā)器(K2)的底部與主冷凝蒸發(fā)器(K)底部相連通，輔助冷凝蒸發(fā)器(K2)的頂部與主冷凝蒸發(fā)器(K)頂部相連通，液氮管道(LN)通過第七管道(13)與輔助冷凝蒸發(fā)器(K2)相連接，在第七管道(13)上設(shè)置有閥門(V20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗氪氙的提取裝置，其特征在于所述的閥門(V20)為電磁閥門或者手動閥門。
專利摘要本實用新型涉及一種粗氪氙的提取裝置，本實用新型產(chǎn)品液氧抽取經(jīng)液氧管道在上塔底上幾塊理論版處抽出，該處氪氙的濃度較塔底較小，同時CH4含量較主冷也少了一個數(shù)量級，這樣就減少了液氧產(chǎn)品帶走氪氙量使更多的氪氙得以在主冷富集；同時從該處抽取少量液氧原料經(jīng)第二液氧管道進(jìn)入粗氪氙塔調(diào)節(jié)控制粗氪氙產(chǎn)品中CH4的含量；實現(xiàn)了粗氪氙塔的靈活投運，完全不影響主塔工況，對空分裝置是否設(shè)置制氬系統(tǒng)及制氬系統(tǒng)是否投運更無限制；大大方便了用戶的流程選擇，使操作更簡單方便，節(jié)約了能耗。
文檔編號F25J3/04GK202885439SQ20122031947
公開日2013年4月17日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者李美玲, 劉景武, 張叢權(quán), 鄭小平, 鄭三七 申請人:開封空分集團有限公司