一种集成高纯氮并增效的氩气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气体回收方法；提供一种集成高纯氮并增效的氩气回收装置，包括：氩气压缩机、回热器、电加热器、催化反应器组、水冷却器、氩气预冷纯化系统、精馏系统、增效装置、空气压缩机以及空气预冷纯化系统；本发明专利技术通过催化反应器组内催化剂以及吸气剂的设置使得CO和O2可以同时去除，无需通入氢气等危险气体，并将精氩塔顶的污氩气经增效装置提纯后返还到氩气压缩机前端，同时还得到了精馏的副产品氮气，提高了精馏效率且简化了流程，降低了运行能耗的同时提高了装置的回收率。的同时提高了装置的回收率。的同时提高了装置的回收率。

【技术实现步骤摘要】
一种集成高纯氮并增效的氩气回收装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及气体回收方法，尤其涉及一种集成高纯氮并增效的氩气回收装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]直拉法是生产单晶硅的主要方法，全球70％～80％的单晶硅都是通过直拉法生产的。最常用的直拉法生产单晶硅工艺是采用即像真空工艺又像流动气氛工艺的减压拉晶工艺；减压工艺是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，保持炉膛内真空度稳定在20托左右，这种工艺既有真空工艺的特点又有流动气氛工艺的特点。
[0003]减压拉晶工艺的真空泵一般采用滑阀泵，目前减压拉晶工艺的真空泵采用螺杆干式真空泵，真空泵本身不会增加新杂质到氩气中；氩气携带单晶拉制过程中由于高温而会产生硅氧化物和杂质挥发物，并通过真空泵的抽送排放到大气；通过对排放氩气的分析，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，因此回收利用这部分氩气有很大现实意义。
[0004]因此，本领域的技术人员致力于开发流程适用性更高，不使用氢气，操作更方便，提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成高纯氮并增效的氩气回收装置，其特征在于，包括：氩气压缩机(1)、回热器(2)、电加热器(3)、催化反应器组(4)、水冷却器(5)、氩气预冷纯化系统(6)、精馏系统(7)、增效装置(15)、空气压缩机(16)以及空气预冷纯化系统(17)；其中，所述氩气压缩机(1)的出料口与所述回热器(2)的第一进料口连接，所述回热器(2)的第一出料口与所述电加热器(3)的进料口连接；所述电加热器(3)的出料口与所述催化反应器组(4)的进料口连接，所述催化反应器组(4)的出料口与所述回热器(2)的第二进料口连接；所述回热器(2)的第二出料口与所述水冷却器(5)的进料口连接，所述水冷却器(5)的出料口与所述氩气预冷纯化系统(6)的第一进料口连接；所述氩气预冷纯化系统(6)的出料口与所述精馏系统(7)的第一进料口连接；所述精馏系统(7)的出料口与所述增效装置(15)的进料口连接，所述增效装置(15)的出料口与所述氩气压缩机(1)的进料口连接；所述空气压缩机(16)的出料口与所述空气预冷纯化系统(17)的第一进料口连接，所述空气预冷纯化系统(17)的出料口与所述精馏系统(7)的第二进料口连接；所述连接均为管路连接。2.根据权利要求1所述的集成高纯氮并增效的氩气回收装置，其特征在于，所述催化反应器组(4)包括若干串联或并联的催化反应器，所述催化反应器内设有催化剂以及吸气剂。3.根据权利要求1所述的集成高纯氮并增效的氩气回收装置，其特征在于，所述精馏系统(7)包括：第一换热器(8)、精氩塔(9)、设于所述精氩塔(9)底部的氩塔再沸器(K301)以及设于所述精氩塔(9)顶部的氩塔冷凝蒸发器(K302)；其中，所述氩气预冷纯化系统(6)的出料口与所述第一换热器(8)的第一进料口连接，所述第一换热器(8)的第一出料口与所述氩塔再沸器(K301)的进料口连接，所述氩塔再沸器(K301)的出料口与所述精氩塔(9)的进料口连接；所述精氩塔(9)底端的第一出料口与所述氩塔冷凝蒸发器(K302)的第一进料口连接；所述氩塔冷凝蒸发器(K302)的出料口与所述第一换热器(8)的第二进料口连接，所述第一换热器(8)的第二出料口与纯氩气出料口连接；所述精氩塔(9)顶端的第二出料口分别与所述氩塔冷凝蒸发器(K302)的第二进料口以及所述第一换热器(8)的第三进料口连接，所述第一换热器(8)的第三出料口与所述增效装置(15)的进料口连接；所述连接均为管路连接。4.根据权利要求3所述的集成高纯氮并增效的氩气回收装置，其特征在于，所述氩塔再沸器(K301)的出料口与所述精氩塔(9)的进料口之间管路连接有粗液氩节流阀(V1)；所述精氩塔(9)的第一出料口与所述氩塔冷凝蒸发器(K302)的第一进料口之间管路连接有纯液氩节流阀(V2)。5.根据权利要求3所述的集成高纯氮并增效的氩气回收装置，其特征在于，所述氩塔冷凝蒸发器(K302)的第二进料口连接有液氩输入管道。6.根据权利要求3所述的集成高纯氮并增效的氩气回收装置，其特征在于，所述精馏系统(7)还包括：第二换热器(12)、过冷器(13)、氮塔(10)、膨胀机(11)以及氮塔冷凝蒸发器(14)；其中，所述空气预冷纯化系统(17)的出料口与所述第一换热器(8)的第四进料口连接，所述第一换热器(8)的第四出料口分别与所述氮塔(10)的第一进料口以及所述第二换热器(12)的第一进料口连接；所述第二换热器(12)的第一出料口与所述氮塔(10)的第二进料口
连接，所述第二换热器(12)的第一出料口与所述氮塔(10)的第二进料口之间还连接有膨胀机(11)；所述氮塔(10)底部的第一出料口与所述过冷器(13)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝文炳，朱东赟，张正雄，
申请(专利权)人：上海联风气体有限公司，
类型：发明
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