The invention provides a device for single column cryogenic rectification recovery of argon, including the following: recovery of argon compressor, the first crude argon pre cooler (3), (4) oil filter, active carbon filter (5), (6), deaerator cooler (7), second of the crude argon cooling machine (8), the purifier (9), cold box (10); rectification of the rectification of the cold box (10) is arranged in the heat exchanger (11), (12), the reboiler of distillation tower (14), (16), a condenser evaporator condenser evaporator shell (17). The invention also provides a method for purifying and recovering argon. The effective use of apparatus and method provided by the invention is liquid argon recovery site system provides the convenience, supplement the loss of cooling capacity for liquid argon, without the need for a separate expander; the invention also improves the utilization rate of hydrogen and argon recovery rate, simplifies the operation, reduces the energy consumption; therefore, the device and the method have good market prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种单塔低温精馏回收氩气的装置及纯化回收氩气的方法
本专利技术属于气体生产领域,涉及一种纯化回收气体的装置及方法,尤其涉及一种单塔低温精馏回收氩气的装置,还涉及一种采用该装置实施的纯化回收氩气的方法。
技术介绍
氩气是一种无色无臭的惰性气体,其分子式为Ar,分子量为39.95,蒸汽压为202.64kPa(-179℃),熔点-189.2℃,沸点-185.7℃。在工业生产中,氩气通常被用作一种高效的保护气体,使用十分广泛;例如,氩气也普遍被用于单晶硅的生产工艺中。直拉法(Czochralskimethod)是生产单晶硅的主要方法,全球70%~80%的单晶硅通过直拉法生产。最常用的直拉法生产单晶硅工艺是采用既像真空工艺又像流动气氛工艺的减压拉晶工艺。减压拉晶工艺是指,在硅单晶拉制过程中,连续等速地向单晶炉炉膛内通入高纯度氩气,同时真空泵不断地从炉膛向外抽送氩气,以保持炉膛内真空度稳定在20托左右,可见,这种工艺既具有真空工艺的特点,又具有流动气氛工艺的特点。减压拉晶工艺的真空泵一般采用滑阀泵,滑阀泵是用油来保持密封的机械真空泵;氩气携带单晶拉制过程中由于高温而产生的硅氧化物和杂质挥发物,通过该真空泵的抽送排放到大气。通过对这部分排放的氩气进行分析,发现其主要杂质成分为氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等烷烃,以及液态润滑油雾;将排放的氩气作为回收氩气,进一步纯化处理以期望获得纯氩气产品,从而实现回收氩气的循环利用,能够较大程度地节省生产成本。纯化回收氩气的公知技术一般包括:对来自单晶炉的回收氩气进行除油除尘,接着通过高温催化使甲烷等烃类和一氧化碳同氧气反应生产 ...
【技术保护点】
一种单塔低温精馏回收氩气的装置,其特征在于,包括以下设备:回收氩气压缩机(1),第一粗氩气预冷机(3),油过滤器(4),活性炭吸附器(5),除氧器(6),冷却器(7),第二粗氩气预冷机(8),纯化器(9),精馏冷箱(10);其中,所述精馏冷箱(10)中设置有:换热器(11),再沸器(12),精馏塔(14),冷凝蒸发器(16)及冷凝蒸发器外壳(17);上述各设备之间的连接关系如下:所述回收氩气压缩机(1)、所述第一粗氩气预冷机(3)、所述油过滤器(4)与所述活性炭吸附器(5)通过管线依次串联,所述活性炭吸附器(5)的出口经管线连接至所述除氧器(6)的输入管线,系统外氢气输入管线也连接至所述除氧器(6)的输入管线,而所述除氧器(6)的输入管线连通至所述除氧器(6)的进口;所述除氧器(6)的出口经管线连接至所述冷却器(7)之后通过管线依次串联有所述第二粗氩气预冷机(8)和所述纯化器(9),所述纯化器(9)的出口经管线连接至换热器(11)的干燥粗氩气入口,换热器(11)的干燥粗氩气出口经管线连接至设置在精馏塔(14)底部的再沸器(12)的入口,所述再沸器(12)的气液混合流体出口经管线连接至所 ...
【技术特征摘要】
1.一种单塔低温精馏回收氩气的装置,其特征在于,包括以下设备:回收氩气压缩机(1),第一粗氩气预冷机(3),油过滤器(4),活性炭吸附器(5),除氧器(6),冷却器(7),第二粗氩气预冷机(8),纯化器(9),精馏冷箱(10);其中,所述精馏冷箱(10)中设置有:换热器(11),再沸器(12),精馏塔(14),冷凝蒸发器(16)及冷凝蒸发器外壳(17);上述各设备之间的连接关系如下:所述回收氩气压缩机(1)、所述第一粗氩气预冷机(3)、所述油过滤器(4)与所述活性炭吸附器(5)通过管线依次串联,所述活性炭吸附器(5)的出口经管线连接至所述除氧器(6)的输入管线,系统外氢气输入管线也连接至所述除氧器(6)的输入管线,而所述除氧器(6)的输入管线连通至所述除氧器(6)的进口;所述除氧器(6)的出口经管线连接至所述冷却器(7)之后通过管线依次串联有所述第二粗氩气预冷机(8)和所述纯化器(9),所述纯化器(9)的出口经管线连接至换热器(11)的干燥粗氩气入口,换热器(11)的干燥粗氩气出口经管线连接至设置在精馏塔(14)底部的再沸器(12)的入口,所述再沸器(12)的气液混合流体出口经管线连接至所述精馏塔(14)的塔体中上部;所述精馏塔(14)塔底的纯液氩出口经管线连接至冷凝蒸发器(16)的蒸发侧;系统外液Ar输入管线穿过所述冷凝蒸发器外壳(17),并且也连接至冷所述凝蒸发器(16)的蒸发侧;所述精馏塔(14)塔顶的氩气出口管线连接至换热器(11)的纯氩气入口,所述换热器(11)的纯氩气出口连接纯氩气输出管线,该纯氩气输出管线从精馏冷箱(10)向外延伸,用于输出纯氩气产品。2.根据权利要求1所述的单塔低温精馏回收氩气的装置,其特征在于,所述精馏塔(14)塔顶的氩气出口还包括第二管线,所述第二管线连接至冷凝蒸发器(16)的冷凝侧,所述冷凝蒸发器(16)的冷凝侧的冷凝氩液出口通过回流管线连接至所述精馏塔(14)内。3.根据权利要求1所述的单塔低温精馏回收氩气的装置,其特征在于,所述冷凝蒸发器(16)的顶部出口经管线连接至换热器(11)的氢氮混合气入口,换热器(11)的氢氮混合气出口连接至纯化器(9)的再生气入口,系统外补充氮气管线也连接至所...
【专利技术属性】
技术研发人员:王耀亮,
申请(专利权)人:上海跃绅能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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