[实用新型]一种高纯氪氙的提纯装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种氪、氙的提纯装置。

背景技术

目前，提纯高纯氪、氙的方法一般采用一次焙烧和多次精馏的方法来提纯氪、氙气体，在方法上未考虑氡的去除，而且氟化物仅依靠部分产品的排放来去除，使最终产品因氡含量、氟化物含量超标难以达到国标要求，难以在电光源等高端领域进行应用。

现有的提纯装置见附图1，粗氪氙低温液体经低温液体泵2加压后送入汽化器3汽化，粗氪氙气在换热器I4和电加热器1中升温至470℃，进入焙烧炉33中在高温下催化反应，去除碳氢化合物，经换热器I4冷却后在分子筛吸附器5中去除焙烧反应生成的二氧化碳和水；然后进入氪氙提纯冷箱26，经换热器II30冷却为液态后进入氪氙浓缩塔10进行浓缩、精馏，氪氙浓缩塔冷源是由液氮输送阀7、气液分离器6、氮气排放阀8和液氮调节阀9等设备来调节供给，分离出的氧气和氮气经换热器II30出氪氙提纯冷箱26，在塔底部得到99.5％的粗氪氙混合物；然后，粗氪氙混合物送入氪氙精馏塔16进行分离，粗氪气进入纯氪塔18精馏得到纯氪，粗氙进入纯氙塔20精馏得到纯氙，氪、氙液体出氪氙提纯冷箱26。各精馏塔余气由排放阀II17、排放阀III19，排放阀IV21排放至大气。

从以上可以看出，现有方法中没有对氡进行吸附去除，未考虑氪氙浓缩后氟化物、碳氢化合物的去除，难以使产品最终质量符合相关国标技术要求。

发明内容

为了克服提纯高纯氪、氙过程中提取率低、产品纯度不达标等技术难题，本实用新型的目的是提供一种高纯氪氙的提纯装置。该装置在提高整个过程提取率的同时使产品纯度达到甚至超过国标技术指标要求，达到宝贵资源合理利用的目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高纯氪氙的提纯装置，包括粗氪氙除碳氢化合物系统、氪氙浓缩系统、氪氙精馏系统，在粗氪氙除碳氢化合物系统与氪氙浓缩系统间设有氡吸附器，在氪氙浓缩系统与氪氙精馏系统间设有二次除碳氢化合物系统，氪氙精馏系统的氪出气管连接汽化器，氪氙精馏系统的氙出气管连接汽化器、氙气净化器。

所述的粗氪氙除碳氢化合物系统包括液体泵，液体泵通过电加热器连接汽化器，汽化器通过换热器、焙烧炉连接分子式吸附器。

所述的氪氙浓缩系统包括中部与氡吸附器相连的氪氙浓缩塔，氪氙浓缩塔上部连有气液分离器，气液分离器上设有液氮输送阀、氮气排放阀和液氮调节阀。

所述的氪氙浓缩系统在氪氙浓缩冷箱内。

所述的二次除碳氢化合物系统包括与氪氙浓缩塔底部相连的汽化器，汽化器通过焙烧炉、分子式吸附器与氪氙精馏系统连接。

所述的氪氙精馏系统包括依次连接的氪氙精馏塔、纯氪塔、纯氙塔，氪氙精馏塔、纯氪塔、纯氙塔在氪氙提纯冷箱内。

本实用新型提纯高纯氪、氙过程中，氡元素的的净化装置为氡吸附器，避免了产品中氡的浓度提高、辐射增强而威胁人身安全的危害。

本实用新型提纯高纯氪、氙过程中，甲烷等碳氢化合物的去除是由两个焙烧炉在浓缩前后依次完成，有效地解决了在浓缩前仅一次焙烧，浓缩后甲烷等碳氢化合物含量又提高，达不到国标要求的问题。

本实用新型提纯高纯氪、氙过程中，氙气中氟化物的净化装置为氙净化器，避免了单纯通过精馏无法完全去除氟化物，而通过部分排放进行去除，提取率难以提高的问题。

附图说明

图1为现有提纯装置结构示意图；

图2为本实用新型提纯装置结构示意图。

其中，1.电加热器，2.液体泵，3.汽化器I，4.换热器I，5.分子式吸附器I，6.气液分离器I，7.液氮输送阀I，8.氮气排放阀I，9.液氮调节阀I，10.氪氙浓缩塔，11.排放阀I，12.液氮输送阀II，13.氮气排放阀II，14.气液分离器II，15.液氮调节阀II，16.氪氙精馏塔，17.排放阀II，18.纯氪塔，19.排放阀III，20.纯氙塔，21.排放阀IV，22.氙气输送阀，23.氪气输送阀，24.氙气净化器，25.汽化器III，26.氪氙提纯冷箱，27.汽化器II，28.焙烧炉II，29.分子式吸附器II，30.换热器II，31.氪氙浓缩冷箱，32.氡吸附器，33.焙烧炉I。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。