[发明专利]一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线

说明书

本发明涉及一种氪、氙气生产工艺流程，其主要从含氪、氙的液氧中提取氪气体产品、氙气体产品的方法，其主要利用分子筛吸附器内部的出料装置，实现对液氧的阶段性净化以及吸附，并且通过一体设置的预冷换热器实现了良好的预冷以及换热环境；本发明的有益效果：制备出的氪、氙气体的纯度高。

技术领域

本发明涉及气体生产技术领域，特别涉及一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线。

背景技术

氙气是指一种广泛用于电子、电光源工业的气体。用氙气充填的灯泡与相同功率的充氩灯泡相比,具有发光率高、体积小、寿命长、省电等优点。由于它的透雾能力特别强常用作有雾导航灯，广泛用于机场、车站、码头。氙灯凹面聚光后可生成2500℃高温可用于焊接或切割难熔金属如钛、钼等。在医学方面，氙是一种没有副作用的深度麻醉剂X光摄影的造影剂。

氪气是指一种广泛用于电子工业、电光源工业的气体，还用于气体激光器和等离子流中。用纯氪气充的灯泡与同功率的充氩灯泡相比具有发光率高、体积小、寿命长、省电等优点。大量用于制造矿灯，由于它的透射率特别高，可以用于制造夜战时越野战车的照射灯和飞机跑道指示灯。医疗卫生方面用来测量脑血流量。

在目前氙气和氪气的制造过程中，需要将其通过一定的净化；但是，目前在净化氙气和氪气的过程中，主要是将氙气和氪气持续不断的通入至净化装置内，该净化模式存在着净化不完全导致后期制备得出的氙气和氪气的纯度不高，从而达不到工业等领域使用标准；其次，为了提高氙气和氪气的纯度，在制备的过程中需要将氙气或者氪气先进行预冷在预冷过后再将其通过换热器进行换热；但是，目前预冷以及换热的步骤通常会在两个不同的装置中进行，在不同装置中进行这两个步骤存在着如下缺点：当气体被预冷之后在进入换热器的过程中会出现预冷效果下降，导致后续换热的效果也降低，从导致后续气体的纯度下降，影响气体的生产质量。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种氪、氙气生产工艺流程及其生产流水线，旨在解决上述背景技术中出现的制备纯度低、换热效果差问题。

本发明的技术方案是这样实现的：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。

优选为：所述氪氙分离塔、纯氪塔、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。