一种高纯氧提纯装置及其提纯方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高纯氧提纯装置及其提纯方法，包括原料液氧罐、第一冷凝器、第二冷凝器、第一高纯氧塔、蒸发器、第二高纯氧塔以及产品罐；所述的原料液氧罐与所述第一高纯氧塔连通，所述第一高纯氧塔塔顶设有所述第一冷凝器；所述第一高纯氧塔与所述第二高纯氧塔连通，所述第二高纯氧塔塔顶设有所述第二冷凝器，所述第二高纯氧塔塔底设有蒸发器；所述第二高纯氧塔与所述产品罐连通。本发明专利技术的一种高纯氧提纯装置及其提纯方法，精馏后氧组份的总烃含量低于1PPm，氩、氮等杂质含量低于5PPm；精馏工况稳定，产品质量稳定，所得氧气纯度可以达到99.999%。达到99.999%。达到99.999%。

【技术实现步骤摘要】
一种高纯氧提纯装置及其提纯方法


[0001]本专利技术属于气体提纯制造
，具体涉及一种高纯氧提纯装置及其提纯方法。

技术介绍

[0002]目前，深冷装置中的高纯度氧的生产，大都配置在生产规模较大的装置中，高纯氧的制取，都是根据所取原料气的特点、原料气中的杂质含量不同而针对性的进行流程和设备设计。高纯氧的原料气通常是抽取上塔中的液氧、气氧或粗氩塔中的液相馏分进行精馏提纯，从不同装置所配置的高纯氧系统来看，均存在高纯氧的操作不稳定，主塔工况对其影响大，很难保证高纯氧的纯度的缺点，大多产品均需经过后纯化后，纯度才能达到高纯氧的技术指标。这不仅涉及到流程设计、设备设计和控制系统设计，也涉及到实际操作控制等多方因素。
[0003]采用低温精馏的方法制备高纯氧是已经很成熟的工业方法，但目前都是附着在大型空分设备冷箱之内，采用单塔精馏制备高纯氧。用于将空气精馏分离的设备称之为精馏塔，它包括下塔、上塔和主冷凝蒸发器。在精馏塔中，将处于饱和状态的氧氮混合体，穿过比它温度较低的氧氮混合体时，气相中的高沸点组分(即难蒸发的组分氧气)部分冷凝为液体，释放冷凝潜热，与此同时，液相中的低沸点组分(即易蒸发的氮气)吸收热量而蒸发，这样多次的部分冷凝和部分蒸发，越往上部，气相中氮组分越浓，越往下部，液相中氧组分越浓。这样多次部分精馏和部分蒸发的过程，称之为精馏。
[0004]目前还没有独立的用普通工业氧制备纯化氧的设备，由于采用的单塔精馏，其纯度满足不了电子工业级对氧纯度的技术要求。
[0005]采用常温吸附法制取高纯氧，其技术指标可达到电子级用高纯氧的要求，但对原料氧要求比较高，一般工业氧是达不到的；且选用的吸附材料价格高，不符合工业化生产的要求。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：本专利技术的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种高纯氧提纯装置及其提纯方法，其产品纯度可以达到99.999%。
[0007]技术方案：本专利技术所述的一种高纯氧提纯装置，包括原料液氧罐、第一冷凝器、第二冷凝器、第一高纯氧塔、蒸发器、第二高纯氧塔以及产品罐；所述的原料液氧罐与所述第一高纯氧塔连通，所述第一高纯氧塔塔顶设有所述第一冷凝器；所述第一高纯氧塔与所述第二高纯氧塔连通，所述第二高纯氧塔塔顶设有所述第二冷凝器，所述第二高纯氧塔塔底设有蒸发器；所述第二高纯氧塔与所述产品罐连通。
[0008]进一步的，所述原料液氧罐中具有原料气。
[0009]进一步的，所述原料气中的氧气浓度大于99％。
[0010]进一步的，所述第一高纯氧塔塔底通过管道与所述原料液氧罐连接。
[0011]进一步的，所述第二高纯氧塔与所述产品罐之间还安装有节流阀。
[0012]本专利技术还公开了上述一种高纯氧提纯装置的提纯方法，包括如下步骤：（1）原料气从液氧罐中通过低温管线被输送至配有第一冷凝器的第一高纯氧塔；（2）原料气在第一高纯氧塔中通过第一冷凝器在精馏塔内将高沸点的总烃等杂质液化，后将气体传输至第二高纯氧塔；（3）在第二高纯氧塔中，通过蒸发器利用中压氮气作热源，对液体中的氩、氮等低沸点的组份不断蒸发，气体通过污氮管排出；通过第二冷凝器对汽化的氧成份不断冷凝，提供连续精馏所需的液体，经过不断冷凝、蒸发，最终在蒸发器底部获得99.999% 的高纯度液态氧气；（4）高纯度液态氧气输送至产品罐中。
[0013]进一步的，所述原料气中的氧气浓度大于99％。
[0014]进一步的，所述第一高纯氧塔塔底通过管道与所述原料液氧罐连接。
[0015]进一步的，所述第二高纯氧塔与所述产品罐之间还安装有节流阀。
[0016]有益效果：本专利技术的一种高纯氧提纯装置及其提纯方法，精馏后氧组份的总烃含量低于1PPm，氩、氮等杂质含量低于5PPm；精馏工况稳定，产品质量稳定，所得氧气纯度可以达到99.999%。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的提纯装置结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0020]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0021]下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。
[0022]实施例1如图1所示的一种高纯氧提纯装置，包括原料液氧罐1、第一冷凝器3、第二冷凝器4、第一高纯氧塔5、蒸发器6、第二高纯氧塔7以及产品罐8；所述的原料液氧罐1与所述第一高纯氧塔5连通，所述第一高纯氧塔5塔顶设有所述第一冷凝器3；所述第一高纯氧塔5与所述第二高纯氧塔7连通，所述第二高纯氧塔7塔顶
设有所述第二冷凝器4，所述第二高纯氧塔7塔底设有蒸发器6；所述第二高纯氧塔7与所述产品罐8连通。
[0023]上述一种高纯氧提纯装置的提纯方法，包括如下步骤：（1）原料气从液氧罐中通过低温管线被输送至配有第一冷凝器的第一高纯氧塔；（2）原料气在第一高纯氧塔中通过第一冷凝器在精馏塔内将高沸点的总烃等杂质液化，后将气体传输至第二高纯氧塔；（3）在第二高纯氧塔中，通过蒸发器利用中压氮气作热源，对液体中的氩、氮等低沸点的组份不断蒸发，气体通过污氮管排出；通过第二冷凝器对汽化的氧成份不断冷凝，提供连续精馏所需的液体，经过不断冷凝、蒸发，最终在蒸发器底部获得99.999% 的高纯度液态氧气；（4）高纯度液态氧气输送至产品罐中。
[0024]实施例2如图1所示的另外一种高纯氧提纯装置，包括原料液氧罐1、第一冷凝器3、第二冷凝器4、第一高纯氧塔5、蒸发器6、第二高纯氧塔7以及产品罐8；所述的原料液氧罐1与所述第一高纯氧塔5连通，所述第一高纯氧塔5塔顶设有所述第一冷凝器3；所述第一高纯氧塔5与所述第二高纯氧塔7连通，所述第二高纯氧塔7塔顶设有所述第二冷凝器4，所述第二高纯氧塔7塔底设有蒸发器6；所述第二高纯氧塔7与所述产品罐8连通。
[0025]其中，所述原料液氧罐中具有原料气，且所述原料气中的氧气浓度大于99％。在高纯氧制备过程中以普通纯度的氧气作为原料气，进行进一步精馏提纯有助于得到更高质量纯度的产品。
[0026]其中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯氧提纯装置，其特征在于：包括原料液氧罐（1）、第一冷凝器（3）、第二冷凝器（4）、第一高纯氧塔（5）、蒸发器（6）、第二高纯氧塔（7）以及产品罐（8）；所述的原料液氧罐（1）与所述第一高纯氧塔（5）连通，所述第一高纯氧塔（5）塔顶设有所述第一冷凝器（3）；所述第一高纯氧塔（5）与所述第二高纯氧塔（7）连通，所述第二高纯氧塔（7）塔顶设有所述第二冷凝器（4），所述第二高纯氧塔（7）塔底设有蒸发器（6）；所述第二高纯氧塔（7）与所述产品罐（8）连通。2.根据权利要求1所述的一种高纯氧提纯装置，其特征在于：所述原料液氧罐（1）中具有原料气。3.根据权利要求2所述的一种高纯氧提纯装置，其特征在于：所述原料气中的氧气浓度大于99％。4.根据权利要求1所述的一种高纯氧提纯装置，其特征在于：所述第一高纯氧塔（5）塔底通过管道与所述原料液氧罐（1）连接。5.根据权利要求1所述的一种高纯氧提纯装置，其特征在于：所述第二高纯氧塔（7）与所述产品罐（8）之间还安装有节流阀（9）。6.根据权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：游刚，陆付杰，穆克，杨威，周小伟，朱红丽，王春喜，吴日铭，
申请(专利权)人：东台宏仁气体有限公司，
类型：发明
国别省市：