氧气循环法在液氧中提取氪氙粗液装置

566 编辑：中冶有色技术网来源：海南鑫益能源管理有限公司

2023-11-27 13:44:02

权利要求书： 1.一种氧气循环法在液氧中提取氪氙粗液装置，包括原料液贮槽(1)，其特征在于：所述原料液贮槽(1)通过管路连接有液氧洗涤塔(3)且所述管路上安装有液氧泵(2)，所述液氧洗涤塔(3)的内部设置有冷凝蒸发器(4)，所述液氧洗涤塔(3)连接有在线分析仪(5)，所述冷凝蒸发器(4)连接有液体量筒(6)和板翅式换热器(7)，所述液氧洗涤塔(3)上端与板翅式换热器(7)连通，所述板翅式换热器(7)连接有氧气压缩机(8)，且所述板翅式换热器(7)与液体量筒(6)上端连通，所述液体量筒(6)底部连接有液氧贮槽(9)，所述液氧洗涤塔(3)底部连接有氪氙粗液储槽(10)，所述液氧洗涤塔(3)中安装有冲洗装置，所述冲洗装置包括环状管(11)、支撑板(13)和连接板(14)，所述液氧洗涤塔(3)中设置有环状管(11)，所述环状管(11)左右两侧均连接有连接板(14)，所述连接板(14)底部通过螺栓连接有支撑板(13)，所述支撑板(13)安装在液氧洗涤塔(3)内腔中，所述环状管(11)上端均匀安装有喷嘴(12)，所述环状管(11)连接有进水管。

2.根据权利要求1所述的一种氧气循环法在液氧中提取氪氙粗液装置，其特征在于：所述环状管(11)内壁左右两侧均固定连接有固定座(15)，所述固定座(15)中部开设有滑孔(16)，所述连接板(14)插入滑孔(16)中且与滑孔(16)滑动连接，所述固定座(15)与连接板(14)之间安装有紧固螺栓。

3.根据权利要求2所述的一种氧气循环法在液氧中提取氪氙粗液装置，其特征在于：所述固定座(15)上开设有腰形孔(18)，所述连接板(14)上均匀开设有螺纹孔(17)，所述紧固螺栓穿过腰形孔(18)后与螺纹孔(17)螺接。

4.根据权利要求1所述的一种氧气循环法在液氧中提取氪氙粗液装置，其特征在于：所述原料液贮槽(1)的内部设置有原料液氧。

说明书：一种氧气循环法在液氧中提取氪氙粗液装置技术领域[0001] 本实用新型涉及空气分离技术领域，具体为一种氧气循环法在液氧中提取氪氙粗液装置。背景技术[0002] 随着社会经济的发展，近年来，稀有气体(氪、氙)的应用领域不断扩展，如电子、芯片、玻璃、医疗、航空航天等行业都有涉足。工业对稀有气体的需求量是不断增加的，但大气中稀有气体含量有限，在对稀有气体进行提取的过程中，往往会使用提取装置进行提取。[0003] 现有的提取装置通常是从低温空气分离装置中提取大气中的粗氪氙，受低温空气分离装置规模、运行安全性等限制条件较多，从而不能很好的对稀有气体进行提取，存在一定局限性。实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的在于提供一种氧气循环法在液氧中提取氪氙粗液装置，以解决上述背景技术中提出的现有的提取装置通常是从低温空气分离装置中提取大气中的粗氪氙，受低温空气分离装置规模、运行安全性等限制条件较多，从而不能很好的对稀有气体进行提取，存在一定局限性的问题。[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种氧气循环法在液氧中提取氪氙粗液装置，包括原料液贮槽，所述原料液贮槽通过管路连接有液氧洗涤塔且所述管路上安装有液氧泵，所述液氧洗涤塔的内部设置有冷凝蒸发器，所述液氧洗涤塔连接有在线分析仪，所述冷凝蒸发器连接有液体量筒和板翅式换热器，所述液氧洗涤塔上端与板翅式换热器连通，所述板翅式换热器连接有氧气压缩机，且所述板翅式换热器与液体量筒上端连通，所述液体量筒底部连接有液氧贮槽，所述液氧洗涤塔底部连接有氪氙粗液储槽，所述液氧洗涤塔中安装有冲洗装置，所述冲洗装置包括环状管、支撑板和连接板，所述液氧洗涤塔中设置有环状管，所述环状管左右两侧均连接有连接板，所述连接板底部通过螺栓连接有支撑板，所述支撑板安装在液氧洗涤塔内腔中，所述环状管上端均匀安装有喷嘴，所述环状管连接有进水管。[0006] 优选的，所述环状管内壁左右两侧均固定连接有固定座，所述固定座中部开设有滑孔，所述连接板插入滑孔中且与滑孔滑动连接，所述固定座与连接板之间安装有紧固螺栓。[0007] 优选的，所述固定座上开设有腰形孔，所述连接板上均匀开设有螺纹孔，所述紧固螺栓穿过腰形孔后与螺纹孔螺接。[0008] 优选的，所述原料液贮槽的内部设置有原料液氧。[0009] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：[0010] 1)通过原料液贮槽、液氧泵、液氧洗涤塔、冷凝蒸发器、在线分析仪、液体量筒、板翅式换热器、氧气压缩机、液氧贮槽和氪氙粗液储槽的共同配合，使该装置不受低温空气分离装置规模影响和场地的影响，运行安全性较高，且可以源源不断的进行稀有气体分离，大大提高分离效率；[0011] 2)通过冲洗装置的设置，便于对液氧洗涤塔进行冲洗。附图说明[0012] 图1为本实用新型结构示意图；[0013] 图2为本实用新型冲洗装置结构示意图。[0014] 图中：1、原料液贮槽；2、液氧泵；3、液氧洗涤塔；4、冷凝蒸发器；5、在线分析仪；6、液体量筒；7、板翅式换热器；8、氧气压缩机；9、液氧贮槽；10、氪氙粗液储槽；11、环状管；12、喷嘴；13、支撑板；14、连接板；15、固定座；16、滑孔；17、螺纹孔；18、螺纹孔。具体实施方式[0015] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0016] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0017] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。[0018] 实施例：[0019] 请参阅图1?2，本实用新型提供一种技术方案：一种氧气循环法在液氧中提取氪氙粗液装置，包括原料液贮槽1，所述原料液贮槽1通过管路连接有液氧洗涤塔3且所述管路上安装有液氧泵2，所述液氧洗涤塔3的内部设置有冷凝蒸发器4，所述液氧洗涤塔3连接有在线分析仪5，所述冷凝蒸发器4连接有液体量筒6和板翅式换热器7，所述液氧洗涤塔3上端与板翅式换热器7连通，所述板翅式换热器7连接有氧气压缩机8，且所述板翅式换热器7与液体量筒6上端连通，所述液体量筒6底部连接有液氧贮槽9，所述液氧洗涤塔3底部连接有氪氙粗液储槽10，所述液氧洗涤塔3中安装有冲洗装置，所述冲洗装置包括环状管11、支撑板13和连接板14，所述液氧洗涤塔3中设置有环状管11，所述环状管11左右两侧均连接有连接板14，所述连接板14底部通过螺栓连接有支撑板13，所述支撑板13安装在液氧洗涤塔3内腔中，所述环状管11上端均匀安装有喷嘴12，所述环状管11连接有进水管，通过喷嘴12进行冲洗。

[0020] 所述环状管11内壁左右两侧均固定连接有固定座15，所述固定座15中部开设有滑孔16，所述连接板14插入滑孔16中且与滑孔16滑动连接，所述固定座15与连接板14之间安装有紧固螺栓。[0021] 所述固定座15上开设有腰形孔18，所述连接板14上均匀开设有螺纹孔17，所述紧固螺栓穿过腰形孔18后与螺纹孔17螺接，安装时便于调节高度。[0022] 所述原料液贮槽1的内部设置有原料液氧，外采购空气分离装置生产出来的液氧进入原料液贮槽1。[0023] 所述装置介质包括不含氪氙的氧气、压力氧气、闪蒸出来的氧气、不含氪氙的液氧、氪氙粗液。[0024] 该提取氪氙粗液装置的使用步骤流程如下：[0025] S1：收集多套低温空气分离装置生产出来的液氧进入原料液贮槽1，通过液氧泵2加压至0，3MPa送至带冷凝蒸发器4的液氧洗涤塔3，液氧在液氧洗涤塔3中自上而下流动作为回流液，回流进入到塔底部冷凝蒸发器4的蒸发侧，大部分液氧被蒸发出来后做为上升气，整个过程中回流液和上升气在液氧洗涤塔3中进行热质交换，氪氙不断被洗涤出来并在液氧洗涤塔3底部富集为氪氙粗液(含氪约800ppm，含氙约200ppm)进入氪氙粗液储槽10，在液氧洗涤塔3顶部得到不含氪氙的氧气；[0026] S2：不含氪氙的氧气经过板翅式换热器7复热至37℃，送入氧气压缩机8进口，加压为0，3MPa的压力氧气；[0027] S3：压力氧气经板翅式换热器7冷却至饱和温度，进入液氧洗涤塔3底部的冷凝蒸发器4的冷凝侧，压力氧气被冷凝为液氧后进入液体量筒6，闪蒸出来的氧气经板翅式换热器7复热至37℃进入氧气压缩机8进口，液氧送入液氧贮槽9。[0028] 液氧洗涤塔3、冷凝蒸发器4、板翅式换热器7、液氧泵2、液体量筒6通过管道和阀门连接后撬装在保冷箱中，方便运输和安装。洗涤塔中蒸发出的不含氪氙的氧气经板翅式换热器7复热后在经氧气压缩机8压缩冷却提供。[0029] 液氧洗涤提取氪氙粗液装置接受800Nm3/h的液氧时，液氧洗涤塔3中粗氪氙的产3

量为50Nm/h，其中甲烷含量780ppm的情况下，氪含量约为800ppm，氙含量约为225ppm。

[0030] 洗涤装置中冷凝蒸发器4中的热源：用装置内的板翅式换热器7出口的氧气通过氧3

气压缩机8加压作为热源，氧气加压至0，3Pa,压力氧气流量800Nm /h，换热后变成液氧量

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750Nm/h，其余闪蒸量50Nm/h经板翅式换热器7复热至37℃后进氧气压缩机8。

[0031] 最终出该装置的产品：液氧750Nm3/h(保持原纯度)，氧气800Nm3/h(保持原纯度)，3

氪氙粗液50Nm/h(氪含量约800ppm，氙含量约225ppm)。

[0032] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。[0033] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。