[实用新型]一种氖气回收提纯装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体纯化装置，尤其涉及一种从工业排放气体中回收氖气，并提纯、制备高纯度氖气的装置。

背景技术

氖气(Ne)是一种无色、无味、非易燃的稀有气体，在空气中的氖气含量约为18ppm。常温下氖气为气态的惰性气体，不燃烧，也不助燃。

目前氖气主要是从空气中分离获得(空分法)：用精馏法从大型空分装置中提取粗氦、氖混合气，然后由粗氦、氖混合气经除氢、除氮后获得纯度99.95％以上的纯氖氦混合气，再经分离、纯化可制得99.999％的高纯氖，整个流程环节所需要的能耗非常高。

氖气在工业、生活中应用广泛，主要应用包括：1)用作霓虹灯、以及电子工业产品的填充介质(例如高压氖灯、计数管等)；2)用于激光技术，做视发光指示灯、电压调节、以及激光混合气成份；3)氖氧混合气代替氦氧气用于呼吸； 4)用作低温冷却剂、标准气、特种混合气等；5)用于高能物理研究，例如：充满氖的火花室来探测微粒的行径；6)在半导体及高端电子产品制造中使用。

氖气在应用领域中作为工业废气排出，是一种极大的资源浪费。而且氖气排放环境中氖气浓度过高，一旦发生泄漏，会降低氧气分压，导致环境中人出现疲倦乏力、烦躁不安、恶心、呕吐、昏迷、抽搐，以致死亡。因此，氖气作为工业废气排放不符合当今社会可持续发展的生产理念。

但是，目前尚缺乏一种工艺简单、使用方便的从工业排放的废气中回收和精制高纯度氖气的技术和装置。

实用新型内容

针对目前缺乏从工业排放的废气中回收和精制高纯度氖气的技术和装置的现状，本实用新型提供了一种工艺简单、使用方便的从工业排放气体中回收氖气，并提纯、制备高纯度氖气的装置。

本实用新型提供的氖气回收提纯装置，包括：

收集罐，用于氖工业废气的收集；

过滤设备，用于对氖工业废气中的颗粒杂质进行过滤；

压缩机，对过滤后的氖工业废气进行压缩；其中，在一种优选实施例中，所述过滤设备可以是独立设置，气体管道从收集罐出口依次连接过滤设备和压缩机；在另一种优选实施例中，过滤设备集成于所述收集罐内气体流路中，收集罐气体出口连接所述压缩机；

化学反应器，压缩机出口通过气体管道连接至所述化学反应器，所述化学反应器内优选为设置有反应床，用于放置化学反应试剂；

一级冷却设备，包括气体流动通道和包围在所述气体流动通道外的制冷单元，所述制冷单元可以是制冷片，也可以是冷却剂流动管道；化学反应器气体出口连接至以及所述一级冷却设备的气体流动通道入口；

一级吸附纯化设备，包括气体入口管道、气体出口管道、一级连通所述气体入口管道和气体出口管道的吸附剂容纳腔，一级冷却设备气体流动通道出口连接至所述一级吸附纯化设备的气体入口管道；

二级冷却设备，包括气体流动通道和包围在所述气体流动通道外的制冷单元，所述制冷单元可以是制冷片，也可以是冷却剂流动通道；一级吸附纯化设备气体出口管道连接至以及所述二级冷却设备的气体流动通道入口；

闪蒸设备，通过气体管道连通所述二级冷却设备的出口；

二级吸附纯化设备，包括气体入口管道、气体出口管道、一级连通所述气体入口管道和气体出口管道的吸附剂容纳腔，闪蒸设备气体出口连接至所述二级吸附纯化设备的气体入口管道。

在本实用新型的一种优选实施例中，所述压缩机的气体流动通道出口处还设置有油过滤器。

在本实用新型的一种优选实施例中，还包括壳体，所述二级冷却设备与所述闪蒸设备置于所述壳体内，或者更有选的，二级吸附纯化设备也置于所述壳体内。

在本实用新型的一种优选实施例中，闪蒸设备废液出口连接至二级冷却设备的冷却剂流动通道；在更优选实施例中，所述壳体内设有液体流动通道夹层作为冷却剂流动通道，闪蒸设备废液出口连接至所述液体流动通道夹层。

在本实用新型的一种更优选实施例中，还包括真空泵，用于将壳体内液体流动通道夹层抽真空。

在本实用新型的一种优选实施例中，所述一级吸附纯化设备、二级吸附纯化设备分别独立地优选为至少两个，所述至少两个一级吸附纯化设备或二级吸附纯化设备并联排布。

在本实用新型的一种优选实施例中，所述闪蒸设备为至少两个，所述至少两个闪蒸设备并联排布。

更优选地，每一个闪蒸设备下游连接一个所述二级吸附设备，或者各闪蒸设备连接同一个所述二级吸附纯化设备。