[发明专利]一种高纯度氪和氙的提取方法及装置

权利要求书

1.一种高纯度氪和氙的提取方法，其特征在于，该方法是将原料在经过甲烷催化器去除其中的大多数的碳氢化合物之后，得到的贫氪氙浓缩物送至多级精馏塔中逐级精馏，脱除原料中的氟化物和碳氢化合物，得到高纯度氪和氙。

2.根据权利要求1所述的一种高纯度氪和氙的提取方法，其特征在于，所述的方法具体包括以下步骤：

(1)将贫氪氙浓缩物送入第一级精馏塔中，进行精馏分离，塔底得到氪氙浓缩物；

(2)将步骤(1)得到的氪氙浓缩物送入第二级精馏塔中，进行精馏分离，塔顶得到含氪浓缩物，塔底得到含氙浓缩物；

(3)将步骤(2)塔顶得到的含氪浓缩物送入第三级精馏塔中，进行精馏分离，塔顶得到摩尔含量不低于99.999％的高纯度氪；

(4)将步骤(2)塔底得到含氙浓缩物送入第四级精馏塔中，进行精馏分离，塔顶得到摩尔含量不低于99.5％的含氙浓缩物；

(5)将步骤(4)塔顶得到摩尔含量不低于99.5％的含氙浓缩物送入第五级精馏塔中，进行精馏分离，塔底得到摩尔含量不低于99.999％的高纯度氙。

3.根据权利要求2所述的一种高纯度氪和氙的提取方法，其特征在于，所述的第一级精馏塔的塔顶得到杂质N₂、Ar以及碳氢化合物，塔底的碳氢化合物摩尔含量不超过0.2×10^-6。

4.根据权利要求2所述的一种高纯度氪和氙的提取方法，其特征在于，所述的第二级精馏塔的塔顶得到的含氪浓缩物中氪的摩尔百分含量不低于99.99％，塔底得到的含氙浓缩物的摩尔含量不低于99％。

5.根据权利要求2所述的一种高纯度氪和氙的提取方法，其特征在于，所述的第三级精馏塔的塔顶产物中氟化物的摩尔含量不超过0.3×10^-6。

6.根据权利要求2所述的一种高纯度氪和氙的提取方法，其特征在于，所述的第四级精馏塔的塔顶产物中氟化物的摩尔含量不高于170×10^-6，C₂H₄的摩尔含量不超过1×10^-6。

7.根据权利要求2所述的一种高纯度氪和氙的提取方法，其特征在于，所述的第五级精馏塔的塔底产物中的碳氢化合物的摩尔含量不超过1×10^-6，氟化物的摩尔含量不超过0.1×10^-6。

8.一种高纯度氪和氙的提取装置，其特征在于，该装置包括五级精馏塔，第一级精馏塔底部连接第二级精馏塔，第二级精馏塔顶部连接第三级精馏塔，底部连接第四级精馏塔，第四级精馏塔顶部连接第五级精馏塔；各级精馏塔顶部设有冷凝蒸发器，底部设有再沸器，各级精馏塔中均填充不锈钢丝网规整填料，在填料层上下不同段面分别设有多个测温元件，将各个测温元件得到的数据全部送入系统的多变量运算单元进行逻辑运算得出一个平均温度，并根据该温度控制塔顶馏出物的阀门开度。

9.根据权利要求8所述的一种高纯度氪和氙的提取装置，其特征在于，所述的测温元件设有5-15个。

10.根据权利要求8所述的一种高纯度氪和氙的提取装置，其特征在于，所述的再沸器采用调功器控制的电加热器直接加热或者蒸汽间接加热来进行热量传递，正确地控制再沸器的热负荷。