一種從液氧中提取粗氪氙的設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種從液氧中提取粗氪氙的設備，包括蒸餾塔、氧液化器和液氧罐，蒸餾塔的中部與來自空分設備的液氧相連，蒸餾塔氣相出口與氧液化器相連，氧液化器的底部與液氧罐相連；所述設備還包括與中壓氮氣相連的回熱式熱交換器，回熱式熱交換器的出口與蒸餾塔塔底的蒸發器相連；蒸發器的液氮出口分別與蒸餾塔塔頂的冷凝器和氧液化器相連。液氧進入蒸餾塔進行蒸餾分離，中壓氮經回熱式熱交換器換熱后進入蒸發器中作為熱源使用，加熱蒸餾塔中的液氧，在塔頂得到氧氣并進入氧液化器中液化成液氧后進入液氧罐中回收利用；蒸發器中的氮被冷凝成液氮；蒸餾塔塔釜得到粗氪氙濃縮物。本實用新型可實現高純度氧和氪氙濃縮物的分離回收。
【專利說明】一種從液氧中提取粗氦氙的設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種從來自空分設備的液氧中提取粗氪氙濃縮物的設備，屬于空氣分離領域。
【背景技術】
[0002]國內外一些領先的公司-空氣分離和低溫技術的制造商開始生產空分設備，但在整體空氣分離流程中并不包括氪氙濃縮物的單元，即這些制造商生產的空分設備未提供提取氪氙的部分。目前全球范圍內均在尋求提取氪氙的技術解決方案，最初出現的技術解決方案，是從空分設備中去除有爆炸危險的雜質氙。然而，隨著對氪的需求量不斷增加，需要更新的技術解決方案，在這種情況下，不僅需要提取氙，還需要對氪進行分離提取。由于在空分設備中分離出來的液氧中的氪氙濃縮物大于正常值且小于粗氪氙，因此需要建立氪氙濃縮物的遠端提取單元。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、提取效率高的用于從液氧中提取粗氪氙濃縮物的提取設備。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0005]一種從液氧中提取粗氪氙的設備，包括蒸餾塔、氧液化器和液氧罐，所述蒸餾塔的中部與來自空分設備的液氧相連，蒸餾塔的塔底和塔頂分別設有一蒸發器和冷凝器；蒸餾塔上部的氣相出口通過管道與氧液化器相連，所述氧液化器的底部通過管道與用于收集液氧的液氧罐相連；所述的設備還包括與中壓氮氣相連的回熱式熱交換器，所述回熱式熱交換器的出口通過管道與蒸發器相連；蒸發器的液氮出口通過管道分別與冷凝器和氧液化器相連。
[0006]優選的是:所述冷凝器和氧液化器的液氮出口通過管道與回熱式熱交換器相連。
[0007]優選的是:所述蒸餾塔的塔頂設有未冷凝氧氣出口。
[0008]優選的是:所述蒸餾塔的塔釜設有粗氪氙濃縮物出口。
[0009]優選的是:所述的設備還包括設于各連接管道上的節流閥。
[0010]本實用新型的有益效果在于，本實用新型的設備結構簡單，操作方便，可同時實現高純度氧和氪氙濃縮物的分離回收；以中壓氮作為蒸餾塔內蒸餾分離的熱源，同時，氮自身被冷凝成液氮后作為蒸餾塔內的回流冷凝液以及氧蒸汽的冷凝液使用，此外，低溫液氮可與中壓氮換熱復熱后回收利用，實現了氮源的循環利用，節省了能耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1示出了本實用新型所述的從液氧中提取粗氪氙設備的工藝流程示意圖。【具體實施方式】[0012]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進一步說明。
[0013]如附圖1所示，本實用新型所述的從液氧中提取粗氪氙的設備，包括蒸餾塔1、氧液化器4和液氧罐6，所述蒸餾塔I的塔底和塔頂分別設有蒸發器2和冷凝器3，其中部與來自空分設備的液氧相連，蒸餾塔I上部的氣相出口通過管道與氧液化器4相連，所述氧液化器4的底部通過管道與用于收集液氧的液氧罐6相連；本實用新型所述的從液氧中提取粗氪氙的設備還包括與中壓氮氣相連的回熱式熱交換器5，所述中壓氮氣可以來自于空分設備，亦可是其它來源的中壓氮氣；所述回熱式熱交換器5的出口通過管道與蒸發器2相連，且蒸發器2底部的液氮出口通過管道分別與冷凝器3和氧液化器4相連，冷凝器3和氧液化器4中的液氮通過管道返回至回熱式熱交換器5中復熱后回收利用。所述蒸餾塔I的塔頂還設有未冷凝氧氣出口 ；蒸餾塔I的塔釜設有粗氪氙濃縮物出口 ；此外，本實用新型所述的從液氧中提取粗氪氙的設備還包括設于各連接管道上的節流閥。
[0014]利用本實用新型如上所述的設備從液氧中提取粗氪氙的方法，其過程為:來自空分設備的含有氪氙的液氧經管道進入到蒸餾塔I的中部，進行蒸餾分離，洗去液氧中的氪氙，來自空分設備的中壓氮經過回熱式熱交換器5換熱冷卻后進入蒸發器2中作為熱源使用，加熱蒸餾塔I中的液氧中的氧形成氧蒸汽上升至蒸餾塔I的塔頂，在塔頂得到分離后的氧氣，并經蒸餾塔I上部的氣體出口進入氧液化器4中，液氧中的粗氪氙濃縮物下降至蒸餾塔I塔釜回收以做進一步處理，蒸餾塔I內未被冷凝的氧氣可經蒸餾塔I塔頂的未冷凝氧氣出口直接釋放至大氣中；蒸發器2中的氮自身被冷凝成液氮后分兩股液氮流，其中一股液氮流經節流閥將壓力降至3.5個大氣壓后通過管道進入到蒸餾塔I塔頂的冷凝器3中成為蒸餾塔I中液氧的冷凝回流液，蒸發器2中的另一股液氮流經節流閥將壓力降至4個大氣壓后通過管道進入到氧液化器4中成為氧氣的冷凝液，氧液化器4中的氧蒸汽液化成液氧后經管道進入到液氧罐6中進行儲存以備后續使用；氧液化器4和冷凝器3中的低溫液氮分別經管路回流至回熱式熱交換器5中，與來自空分設備的中壓氮換熱復熱后回收利用。表I示出了本實用新型各設備的最佳操作數據:
[0015]表I本實用新型中各設備的最佳操作數據
[0016]
【權利要求】
1.一種從液氧中提取粗氪氙的設備，其特征在于:包括蒸餾塔、氧液化器和液氧罐，所述蒸餾塔的中部與來自空分設備的液氧相連，蒸餾塔的塔底和塔頂分別設有一蒸發器和冷凝器；蒸餾塔上部的氣相出口通過管道與氧液化器相連，所述氧液化器的底部通過管道與用于收集液氧的液氧罐相連；所述的設備還包括與中壓氮氣相連的回熱式熱交換器，所述回熱式熱交換器的出口通過管道與蒸發器相連；蒸發器的液氮出口通過管道分別與冷凝器和氧液化器相連。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于:所述冷凝器和氧液化器的液氮出口通過管道與回熱式熱交換器相連。
3.根據權利要求1所述的設備，其特征在于:所述蒸餾塔的塔頂設有未冷凝氧氣出口。
4.根據權利要求1所述的設備，其特征在于:所述蒸餾塔的塔釜設有粗氪氙濃縮物出□。
5.根據權利要求1?4任一項所述的設備，其特征在于:所述的設備還包括設于各連接管道上的節流閥。
【文檔編號】F25J3/04GK203771900SQ201420047077
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】邦達連科·維塔利·列昂尼多, 布朗斯坦·亞歷山大·謝米諾維奇, 拉祥科夫·尼古拉·彼得羅維奇, 瓦羅金切夫·瓦列里·鮑里斯維奇, 切列泊諾夫·瓦倫汀·伊萬諾維奇, 阿列克謝·佛拉吉拉夫·瓦西里耶維奇 申請人:俄羅斯深冷機械制造股份公司