本实用新型专利技术公开了一种气体纯化装置及手套箱，包括：进风管路；出风管路；吸附柱；所述吸附柱内设置有氧吸附材料层；循环风机；再生装置。本实用新型专利技术使用可逆吸附除氧材料和惰性气体吹扫或抽真空的物理方式，利用氧吸附材料与氧分子的结合的可逆性和受氧气气压影响的机理，使得被氧吸附材料吸附的氧分子脱离吸附状态，利用惰性气体吹扫或抽真空装置实现恢复氧吸附材料的氧吸附功能。根据实际的需要，(1)可以采用抽真空的方式；或者(2)常压或低压惰性气体吹扫；或者(3)多次充注惰性气体和抽真空的方式；或者(4)上述3种方式辅助加热，实现氧吸附材料的再生。克服了目前使用的复杂且有安全隐患的氢气在200℃左右还原再生的工艺。全隐患的氢气在200℃左右还原再生的工艺。全隐患的氢气在200℃左右还原再生的工艺。
【技术实现步骤摘要】
一种气体纯化装置及手套箱
[0001]本技术涉及气体纯化系统及手套箱
，具体涉及一种气体纯化装置及手套箱。
技术介绍
[0002]手套箱是目前比较先进的密闭系统，提供一个与空气隔绝的充满惰性气氛的空间。手套箱通常由两部分组成，箱体和气体纯化系统，箱体是工作空间，而气体纯化系统是用于维持箱体内的气氛达到工作需求。箱体内的气氛中会含有氧气、水分、有机溶剂等杂质。有机溶剂可被活性炭等吸附材料除去，分子筛和活性氧化铝等吸附剂可以把水分吸附掉，含活泼金属的材料如铜触媒用于除去氧气。
[0003]传统的手套箱气体纯化系统含有两个纯化柱，也可以称为吸附柱(如图5所示，吸附柱10和吸附柱4)，吸附柱10中通常填充活性炭，吸附柱4中通常填充分子筛和铜触媒。箱体内的气体在循环风机的作用下，进入气体循环系统的吸附柱10，有机溶剂被柱子中的活性炭吸附掉，气体然后进入吸附柱4，气体中的水分和氧气分别被分子筛和铜触媒除去，气体经过循环风机回到箱体内，气体经过纯化系统后，其部分氧气、水分和有机溶剂杂质被除去，提高了惰性气体纯度，这个纯化过程不断地进行，箱体内的气体被不断地纯化，使得其气体纯度一直维持在工作要求范围之内。
[0004]铜触媒去除氧气的原理是材料上的铜(也可以是其他活泼金属，但常用的是铜)与氧气发生化学反应生成氧化物如氧化铜(2Cu+O2＝2CuO)。手套箱的纯化性能是手套箱的一个重要指标，需要手套箱内的气氛氛围始终维持在要求范围之内。
[0005]当纯化柱内材料的除杂能力被消耗完，吸附饱和后就需要更换材料或对材料进行再生，分子筛、活性炭可以更换，也可以再生，分子筛和活性炭的再生比较简单，只需对材料进行加热，同时通气或抽真空，就可以把被物理吸附的水分和有机溶剂从吸附剂上脱附，使吸附材料恢复除水和有机溶剂的能力。铜触媒上的铜被氧化成氧化铜，再生比较复杂，需要使用氢气等还原性气体，在200℃左右，把氧化铜还原成金属铜(CuO+H2→
Cu+H2O)，约需要20小时。再生时，吸附柱不能用，由于在该过程中要使用氢气具有一定的危险性，需要用到较高的温度，并且传统吸氧材料随着再生次数的增加吸附效率会明显降低；传统纯化柱由于再生条件不一样，吸附氧气和吸附水的柱子、吸附有机溶剂的柱子要分开，而且为了满足再生时客户实验不间断的要求，往往需要同时准备两套吸附柱，这样在空间规划、成本上都需要付出更多。
技术实现思路
[0006]针对现有技术所存在的上述缺点，本技术提供了气体纯化装置及手套箱。
[0007]为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]一种气体纯化装置，包括：
[0009]进风管路；
[0010]出风管路；
[0011]至少一个吸附柱，所述吸附柱的入口与进风管的出口连接，所述吸附柱的出口与出风管路连接；多个吸附柱可以构成串联、并列或串并联的结构，并联支路通常是作为备用，因此并联的吸附柱内部装填物质一般相同。
[0012]其中至少一个吸附柱中装有氧吸附材料或综合吸附材料；
[0013]循环风机，所述循环风机设置于进风管路上或出风管路上，用于驱动气体从进风管路进入、流经吸附柱后，由出风管路的出口排出；
[0014]再生装置，包括与装有氧吸附材料或综合吸附材料的吸附柱连通的抽真空装置和/或惰性气体加注装置。
[0015]本技术彻底改变现有技术中，利用高温及氢气进行再生的工艺，而是采用抽真空的方式，利用氧吸附材料与氧分子的结合受气压影响的机理，使得被氧吸附材料吸附的氧分子脱离吸附状态，被抽真空装置吸走，从而实现恢复氧吸附材料的氧吸附功能。根据实际的需要，可以采用多次抽真空的方式，或者多次充注惰性气体和抽真空的方式，或者辅助通惰性气体或加热抽真空方式，实现氧吸附材料或综合吸附材料的再生。克服了目前使用的复杂且有安全隐患的氢气在200℃左右还原再生的工艺。
[0016]进一步的，所述再生装置还包括用于对吸附柱内氧吸附材料层或综合吸附材料层加热的吸附柱加热装置。
[0017]进一步的，所述加热装置包括设置于吸附柱内部或外部的加热元件。
[0018]进一步的，所述加热元件包括电热元件、液体介质或气态介质加热管路中的一种或多种组合。
[0019]进一步的，所述加热装置还包括温度控制装置，温度T1控制在30
‑
150℃，优选50
‑
100℃。
[0020]进一步的，所述吸附柱为一个，所述吸附柱的进口侧设置有第三阀门，所述气体纯化装置还设有旁路管道，所述旁路管道的入口连接于和第三阀门之间的管路上，出口连接于循环风机的入口端，所述循环风机设置于第二阀门和出风管路的出口之间的管路上，所述旁路管道上设有第四阀门。
[0021]进一步的，所述抽真空装置的管路连接于第三阀门或第二阀门与吸附柱之间的管路上。
[0022]进一步的，所述吸附柱为并联的两个或多个，每个吸附柱的入口侧和出口侧均设有阀门，每个装设有氧吸附材料的吸附柱上下两端或装有综合吸附材料的吸附柱上下两端分别与惰性气体加注装置和抽真空装置管道连接。
[0023]进一步的，所述氧吸附材料层或综合吸附材料层中的氧吸附材料为若干圆柱形、球形的颗粒结构，或蜂窝状柱状结构。
[0024]本技术还公开了一种手套箱，包括手套箱本体，还包括上述气体纯化装置，用于纯化手套箱本体内的气体氛围。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1
‑
4为本技术的气体纯化装置及手套箱的4种不同实施例的示意图。
[0027]图5是一种现有技术的示意图。
[0028]图中的标号分别代表：
[0029]手套箱本体1；进风管路2；出风管路3；第二阀门31；吸附柱4和8；循环风机5；第三阀门22；旁路管道7；第四阀门71；真空管道阀门61和62
[0030]抽真空设备6；吸附柱8两侧的阀门分别为81和82；氮气阀门91；第二氮气阀门92；氮气钢瓶9；吸附柱10；吸附柱10进出口阀门11和12。
具体实施方式
[0031]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0032]下面结合实施例对本技术作进一步的描述。
[0033]一种气体纯化装置，包括：
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气体纯化装置，其特征在于，包括：进风管路；出风管路；至少一个吸附柱，所述吸附柱的入口与进风管的出口连接，所述吸附柱的出口与出风管路连接；其中至少一个吸附柱中装有氧吸附材料或综合吸附材料；循环风机，所述循环风机设置于进风管路上或出风管路上，用于驱动气体从进风管路进入、流经吸附柱后，由出风管路的出口排出；再生装置，包括与装有氧吸附材料或综合吸附材料的吸附柱连通的抽真空装置和/或惰性气体加注装置。2.根据权利要求1所述的气体纯化装置，其特征在于，所述再生装置还包括用于对吸附柱内氧吸附材料层或综合吸附材料层加热的吸附柱加热装置。3.根据权利要求2所述的气体纯化装置，其特征在于，所述加热装置包括设置于吸附柱内部或外部的加热元件。4.根据权利要求3所述的气体纯化装置，其特征在于，所述加热元件包括电热元件、液体介质或气态介质加热管路中的一种或多种组合。5.根据权利要求2所述的气体纯化装置，其特征在于，所述加热装置还包括温度控制装置，温度T1控制在30
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150℃。6.根据权利要求5所述的气体纯化装置，其特征在于，所述吸附柱为一个，所述吸附柱的进口侧设置有第三阀...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志军，李春风，顾逸凡，樊丹，张红敏，张琳琳，
申请(专利权)人：威格科技苏州股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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