一种氖气回收提纯装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种氖气回收提纯装置，包括：依次连接的收集罐、过滤设备、压缩机化学反应器、低温吸附装置，然后粗氖气通过二级冷却设备和闪蒸设备进行分离，获得高纯度氖气。本实用新型专利技术是一种工艺简单、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，可以回收半导体厂使用的氖气，采用较便宜的液氮作为冷源，利用高真空和冷屏绝热，利用吸附法和低温精馏法分离氖气中的杂质，用较低的成本，提纯氖气。

A neon recovery purification device

The utility model provides a neon recovery purification device includes sequentially collecting tank, filtration equipment, compressor chemical reactor, cryogenic adsorption device is connected, then the coarse neon through two stage cooling equipment and flash equipment were separated to obtain high purity neon. The utility model is a simple process, convenient use from industrial exhaust gas recycling device and neon, purification and preparation of high purity neon, neon using semiconductor factory can be recycled, using cheaper liquid nitrogen as the cold source, the use of high vacuum and cold insulation screen, with neon gas adsorption and separation of impurities cryogenic distillation method, with low cost, neon gas purification.

【技术实现步骤摘要】
一种氖气回收提纯装置
本技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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，本技术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。本技术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。在本技术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。在本技术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。在本技术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。在本技术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。在本技术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。在本技术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。在本技术的一种优选实施例中，所述二级冷却设备的冷却剂流动管道出口连接至、或通过复热器后连接至一级冷却设备的冷却剂流动管道入口。在本技术的一种优选实施例中，所述二级吸附纯化设备出口管道通过二级冷却设备、并与所述二级冷却设备的气体流动通道入口换热。在本技术的一种优选实施例中，压缩机与化学反应器之间还连接有缓冲罐。在本技术的一种优选实施例中，所述氖工业尾气中杂质包括、并优选组成为氮气、氢气、氩气、氦气、氪气、氙气、一氧化碳、二氧化碳、水、甲烷、粉尘、油中的至少一种或几种。在本技术的一种优选实施例中，所述纯氖气优选为达到《GB/T17873-2014纯氖和高纯氖》标准。本技术的优势是可以回收半导体厂使用的氖气，采用较便宜的液氮作为冷源，利用高真空和冷屏绝热，利用吸附法和低温精馏法分离氖气中的杂质，用较低的成本，提纯氖气。附图说明图1为本技术的氖气回收提纯装置的结构示意图；图2是本技术的氖气回收提纯方法的工艺流程图。具体实施方式参照图1，本技术提供了一种氖气回收提纯装置，包括尾气回收罐1，用于将工厂等场所排出的氖工业废气(本技术上下文中也称为“粗氖气”)进行收集、存储。尾气回收罐1内集成有过滤器，对收集的粗氖气中的灰尘等颗粒进行过滤。尾气回收罐1连接至压缩机2，压缩机2将粗氖气加压，压缩机2的气体出口出设有油过滤器。压缩机2的气体出口通过缓冲罐3后连接至化学反应器4，在压力突然变化的情况下，缓冲罐3可以防止化学反应器4中的反应产物或化学试剂反流至压缩机2内。化学反应器气体出口通过管道依次连接冷却器5、一级吸附纯化器6，图1中给出了两个并联的一级吸附纯化器6，但是应当理解的是，本技术也可以只是用一个一级吸附纯化器6，或更多个一级吸附纯化器6，当使用多个一级吸附纯化器6的情况下，其中部分一级吸附纯化器6停止工作或再生过程中，其余一级吸附纯化器6仍然可以工作，确保氖气回收提纯连续进行。一级吸附纯化器6内包括分子筛吸附器7，粗氖气通过分子筛吸附器7后进入分离设备8。图2给出了两个并联的分离设备8，但是应当理解的是，本技术也可以只是用一个分离设备8，或更多个分离设备8，当使用多个分离设备8的情况下，其中部分分离设备8停止工作或再生过程中，其余分离设备8仍然可以工作，确保氖气回收提纯连续进行。分离设备8包括连接分子筛吸附器7(或一级吸附纯化器6)换热器9、连接换热器9的闪蒸分离器10、以及容纳他们并起到绝热作用的壳体。壳体内设有液氮夹层，闪蒸分离器10上安装控制阀11，控制闪蒸分离器10中的废液排入到液氮夹层中。壳体外部设有液氮管道为液氮夹层提供冷源。真空泵13用于将液氮夹层抽真空，抽出气化的液氮。图2中，分离设备8的壳体内还设置有二级吸附纯化设备(低温吸附罐)12，但是应当理解的是，本技术也可以是两个或更多个分离设备8共用一个二级吸附纯化设备12，而且可以是设置在其中一个分离设备8的壳体内，或设置在分离设备8的外部。闪蒸分离器10的气体出口连接至二级吸附纯化设备12，然后穿过换热器9后送出壳体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氖气回收提纯装置，其特征在于，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：所述过滤设备独立设置，气体管道从收集罐出口依次连接过滤设备和压缩机；或者，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，所述制冷单元是制冷片或冷却剂流动管道；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，所述制冷单元是制冷片或冷却剂流动通道；一级吸附纯化设备气体出口管道连接至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。...

【技术特征摘要】
1.一种氖气回收提纯装置，其特征在于，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：所述过滤设备独立设置，气体管道从收集罐出口依次连接过滤设备和压缩机；或者，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，所述制冷单元是制冷片或冷却剂流动管道；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，所述制冷单元是制冷片或冷却剂流动通道；一级吸附纯化设备气体出口管道连接至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。2.根据...

【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：新型
国别省市：上海,31