一种Si3N4膜形成用气氛稀有气体Xe回收装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种Si3N4膜形成用气氛稀有气体Xe回收装置及其使用方法，所述装置由Si3N4膜形成装置、原料气前处理系统、Xe回收系统、浓缩Xe系统三部分组成，其特征在于：所述Si3N4膜形成装置排放废气出口连接缓冲罐进口，该缓冲罐的出口设置有两个，其中一个缓冲罐为抽真空口，该抽真空口连接真空泵进口，真空泵出口连接真空截止阀进口，真空截止阀出口排大气，另一个缓冲罐出口连接前处理原料气进口，并且在前处理上还设置有氢气进口，前处理依次连接Xe回收系统和浓缩Xe系统。通过原料气前处理、Xe回收、以及浓缩Xe三步，实现其中稀有气体Xe的高效回收。高效回收。高效回收。

【技术实现步骤摘要】
一种Si3N4膜形成用气氛稀有气体Xe回收装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种Si3N4膜形成用气氛稀有气体Xe回收技术及装置，可回收气氛中90%以上的稀有气体Xe。具体来说，本专利技术装置以Si3N4膜形成用气氛为原料，通过原料气前处理、Xe回收、以及浓缩Xe系统三步，实现其中稀有气体Xe的高效回收：
①
原料气经过加氢催化，除去固体颗粒，并吸收其中极性分子杂质；
②
除去原料气中非极性分子杂质，回收Xe；
③
浓缩原料气中的Xe。

技术介绍

[0002]氙气在大气中含量极低（体积分数小于10
‑6），因此氙气经济价值极高。近几年，氙气市场供不应求，价格连年上涨。氙气目前广泛用于电子、半导体、光电源工业、气体激光器和等离子流等诸多领域，在宇宙学、核工业和高能物理等方面也有重要应用。
[0003]为此设计一种Si3N4膜形成用气氛稀有气体Xe回收装置及其使用方法，本专利技术的装置以Si3N4膜形成用气氛为原料，通过原料气前处理、Xe回收、以及浓缩Xe三步，实现其中稀有气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Si3N4膜形成用气氛稀有气体Xe回收装置，它由Si3N4膜形成装置、原料气前处理系统、Xe回收系统、浓缩Xe系统三部分组成，其特征在于：所述Si3N4膜形成装置（43）排放废气出口连接缓冲罐（8）进口，该缓冲罐（8）的出口设置有两个，其中一个缓冲罐（8）为抽真空口，该抽真空口连接真空泵（9）进口，真空泵（9）出口连接真空截止阀（10）进口，真空截止阀（10）出口排大气，另一个缓冲罐（8）出口连接前处理（1）原料气进口，并且在前处理（1）上还设置有氢气进口，前处理（1）依次连接Xe回收系统和浓缩Xe系统。2.根据权利要求1所述的Si3N4膜形成用气氛稀有气体Xe回收装置，其特征在于：所述前处理（1）由固体颗粒催化除去（11）、杂质分子加氢催化除去（12）和分子筛吸附极性气体（13）组成，其中缓冲罐（8）的出口连接固体颗粒催化除去（11）进口，固体颗粒催化除去（11）出口、氢气供给口共同连接杂质分子加氢催化除去（12）进口，杂质分子加氢催化除去（12）出口连接分子筛吸附极性气体（13）进口，分子筛吸附极性气体（13）出口去Xe回收系统（2）。3.根据权利要求2所述的Si3N4膜形成用气氛稀有气体Xe回收装置，其特征在于：所述Xe回收系统（2）与浓缩Xe系统（3）集成布置，分子筛吸附极性气体（13）出口连接原料缓冲罐（14）进口，原料缓冲罐（14）出口分别连接压缩机（15）进口、截止阀A（36）出口和截止阀B（37）出口；所述压缩机（15）出口同时连接进气阀A（16）进口和进气阀B（17）进口，进气阀A（16）出口同时连接Xe回收塔A（18）进口、Xe出气阀A（38）进口；进气阀B（17）出口同时连接Xe回收塔B（19）进口、Xe出气阀B（39）进口，所述Xe回收塔A（18）顶部排气口、Xe回收塔B（19）顶部排气口汇流排空，且Xe出气阀A（38）出口、Xe出气阀B（39）出口共同连接缓冲罐（32）进口。4.根据权利要求3所述的Si3N4膜形成用气氛稀有气体Xe回收装置，其特征在于：所述截止阀A（36）进口分别连接氩出口阀A（22）出口、氩出口阀B（23）出口和氩截止阀（33）进口，其中氩出口阀A（22）进口连接氩纯化塔A（20）出气口，氩出口阀B（23）进口连接氩纯化塔B（21）出气口，所述氩纯化塔A（20）进气口连接氩截止阀A（24）出口、氩纯化塔B（21）进气口连接氩截止阀B（25）出口，氩截止阀A（24）进口、氩截止阀B（25）进口共同连接氩气源，氩截止阀（33）出口连接回流缓冲罐（32）进口，截止阀B（37）进口同时连接回流塔（30）出口、回流截止阀（34）进口，回流截止阀（34）出口连接回流缓冲罐（32）进口，回流塔（30）进口连接回流阀（35）出口。5.根据权利要求4所述的Si3N4膜形成用气氛稀有气体Xe回收装置，其特征在于：所述回流缓冲罐（32）出口连接回流压缩机（31）进口，回流压缩机（31）出口同时连接Xe进气阀A（28）进口、Xe进气阀B（29）进口，Xe进气阀A（28）出口分别连接浓缩Xe塔A（26）进口、排气阀A（40）进口；Xe进气阀B（29）出口分别连接浓缩Xe塔B（27）进口、排气阀B（41）进口，排气阀A（40）出口、排气阀B（41）出口共同连接排气口，浓缩Xe塔A（26）顶部出口、浓缩Xe塔B（27）顶部出口共同连接回流阀（35）进口、质量流量计（4）进口，质量流量计（4）出口连接分别连接针阀（7）进口、截止阀（5）进口，截止阀（5）出口连接钢瓶（6），针阀（7）出口连接混合器（42）进口，混合器（42）出口连接Si3N4膜形成装置（43）进气口。6.一种根据权利要求1
‑
5任意一项权利要求所述的Si3N4膜形成用气氛稀有气体Xe回收装置的使用方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：（1）原料气前处理：本发明装置启动前，需对整个装置管道抽真空，保证系统真空度不大于1Pa，抽真空完成后，关闭系统所有阀门，测试系统仪表，保证测量的准确性，且本发明装置原料气来自于Si3N4膜形成装置（43）排放废气；
（2）Xe回收：分子筛吸附极性气体（13）出口气体进入Xe回收系统（2）；（3）浓缩Xe系统：为提高Xe组分回收率，尽可能除去原料气中杂质气体N2和H2，需要在原料气中增加氩组分含量；（4）提高Xe回收率同时调整产品中Xe、Ar体积比。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁士豪，朱程浩，李冬锋，张悦晨，吕峰，耿康生，张元秀，刘怡璇，高良超，许婷婷，李剑锋，洪梦丽，
申请(专利权)人：杭氧集团股份有限公司，
类型：发明
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