[发明专利]一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线

权利要求书

1.一种氪、氙气生产工艺流程，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将1#和2#空分含贫氪氙的液氧进入液氧贮槽，经液氧泵进入贫氪塔，在贫氪塔中初步浓缩，抽出压缩到超临界压力；

(2)将初步浓缩后的含贫氪氙的液氧送至氧气汽化换热器汽化，温度上升到常温，汽化后的氧气经过高压节流阀节流至1.0MPa(A)，之后再送入氧气回热器与高温返流氧气换热，并进入电加热器加热，温度达到450℃；

(3)加热后的含贫氪氙的液氧进入甲烷反应炉中，在钯触媒的作用下，甲烷与氧发生化学反应，生成二氧化碳和水，去除甲烷的氧气进入氧气回热器，与正流的常温氧气换热，然后依次进入氧气汽化换热器冷却到10℃；

(4)经冷却后的氧气进入切换使用的分子筛吸附器，氧气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分被吸附；

(5)经分子筛吸附器净化后的氧气节流到0.5MPa(A)并进入预冷换热器，与返流的低温氧气、氮气换热，冷却后进入氪氙浓缩塔；

(6)在氪氙浓缩塔内氪氙和氧分离，氧气从顶部抽取返回贫氪塔，浓缩的氪氙积存在塔的底部，抽出氪氙混合液，送入氪氙分离塔；

(7)氪氙分离塔底部的粗氙液送入纯氙塔，经过纯化后获得99.995％的纯氙气，进入冷冻容器冷冻，然后汽化充瓶；氪氙分离塔顶部的粗氪气进入纯氪塔，从顶部获得99.9995％的纯氪气，进入纯氪塔，积累到一定量后从纯氪塔的底部抽出送入氪冷冻容器冷冻，然后汽化充瓶；

其中，所述步骤(5)中的预冷换热器包括与分子筛吸附器连接的预冷芯子以及包覆于所述预冷芯子外部的换热器芯子；所述预冷芯子由“圆柱形”且中空设置的预冷罐体以及若干个分布于该预冷罐体内壁的预冷翅片，所述预冷罐体的底部设为第三开口，且在该第三开口处设有可自转螺旋导流片；所述换热器芯子包括包覆于所述预冷罐体外部的换热罐体，该换热罐体中空且与预冷罐体间隙设置，在换热罐体与预冷罐体的间隙中设有若干

个换热翅片，所述换热罐体靠近顶部的外壁周向设置有若干个换热器口，各换热器口均通过输送管与氪氙浓缩塔连接。

2.根据权利要求1所述的一种氪、氙气生产工艺流程，其特征在于：所述氪氙分离塔、纯氙塔、纯氪塔采用电加热器对塔底部加热，提供精馏所需的上升蒸汽。

3.根据权利要求1所述的一种氪、氙气生产工艺流程的生产线，其特征在于：包括依次连接的液氧贮槽、液氧泵、贫氪塔、氧气汽化换热器、高压节流阀、甲烷反应炉、氧气回热器、分子筛吸附器、预冷换热器、氪氙浓缩塔以及氪氙分离塔，所述氪氙分离塔分别连接有纯氙塔和纯氪塔，且纯氙塔和纯氪塔均连接有汽化充瓶；所述预冷换热器包括与分子筛吸附器连接的预冷芯子以及包覆于所述预冷芯子外部的换热器芯子；所述预冷芯子由“圆柱形”且中空设置的预冷罐体以及若干个分布于该预冷罐体内壁的预冷翅片，所述预冷罐体的底部设为第三开口，且在该第三开口处设有可自转螺旋导流片；所述换热器芯子包括包覆于所述预冷罐体外部的换热罐体，该换热罐体中空且与预冷罐体间隙设置，在换热罐体与预冷罐体的间隙中设有若干个换热翅片，所述换热罐体靠近顶部的外壁周向设置有若干个换热器口，各换热器口均通过输送管与氪氙浓缩塔连接。

4.根据权利要求3所述的一种氪、氙气生产工艺流程的生产线，其特征在于：所述的甲烷反应炉包括炉体，炉体上部设有进料口，炉体的下部设有出料口，炉体的内部设有用于存放钯触媒的催化剂床层，催化剂床层与炉体的内壁滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种氪、氙气生产工艺流程的生产线，其特征在于：所述氧气回热器包括通过进气接管与炉体的出料口连接的筒体，所述筒体远离进气接管的一端设有与进气接管同轴的出气接管以及连通进气接管和出气接管的换热管，所述换热管多圈盘旋于所述筒体内。

6.根据权利要求5所述的一种氪、氙气生产工艺流程的生产线，其特征在于：所述分子筛吸附器包括与出气接管连通的釜体，所述釜体内设有用于放置分子筛的储存槽，所述储存槽的底部设有多个通孔，釜体的底部设有与预冷换热器连接的出口。