一种高纯度氩气净化装置制造方法及图纸

技术编号:8919648 阅读:156 留言:0更新日期:2013-07-14 01:55
一种高纯度氩气净化装置,用于实现氩气的提纯净化。它包括交替运行的两个工作组,其中每一工作组均由氩气净化系统和脱氧剂再生系统组成,所述氩气净化系统包括通过管路连接的原料气过滤器、一级净化柱、二级净化柱、氩气风冷冷却器、氩气水冷冷却器和产品气过滤器,所述原料气过滤器安装在原料气气源与一级净化柱之间的管路上,所述一级净化柱出气口与二级净化柱进气口连接,在二级净化柱出口处并联氩气风冷冷却器和氩气水冷冷却器,所述产品气过滤器位于氩气净化系统管路后端,在氩气净化系统管路末端设置产品气收集口。本实用新型专利技术具有适应性强、操作方便、净化效果好的特点,充分满足了生产、科研等部门的需求。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种氩气净化装置,尤其是一种可连续运行的高纯度氩气净化装置,属于惰性气体

技术介绍
氩气是一种稀有的惰性气体,它在飞机制造、造船、原子能工业和机械工业等领域得到广泛应用,由于其化学性质十分不活泼,在对特殊金属(例如铝、镁、铜及其合金和不锈钢)焊接时,往往用氩气作为焊接保护气,防止焊接件被空气氧化或氮化;高纯度氩气还在半导体工业中用作生产纯硅和锗晶体的保护气体。为了保证上述应用中产品的质量,对氩气的纯度提出了相应的要求,因此涉及到氩气的净化提纯问题。目前氩气高纯度净化一般采用大批量提纯的设备,产品气分装后再供不同生产部门使用,由于现有提纯设备难以实现一次性将氩气提纯净化到99.9999%的目标,而且不能在生产现场根据实际使用情况对低纯度氩气进行净化处理,所以现有大批量提纯设备不能满足生产、科研等部门的实际应用需求。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术之弊端,提供一种适应性强、操作方便、能满足生产现场实际需求的高纯度氩气净化装置。本技术所述问题是以下述技术方案实现的:一种高纯度氩气净化装置,它包括交替运行的两个工作组,其中每一工作组均由氩气净化系统和脱氧剂再生系统组成,所述氩气净化系统包括通过管路连接的原料气过滤器、一级净化柱、二级净化柱、氩气风冷冷却器、氩气水冷冷却器和产品气过滤器,所述原料气过滤器安装在原料气气源与一级净化柱之间的管路上,所述一级净化柱出气口与二级净化柱进气口连接,在二级净化柱出气口处并联氩气风冷冷却器和氩气水冷冷却器,所述产品气过滤器位于氩气净化系统管路后端,在氩气净化系统管路末端设置产品气收集口。上述高纯度氩气净化装置,所述原料气过滤器的进口管路上设有原料气流量表、第一截止阀和第一压力表,所述第一压力表管路上设有第三截止阀,在原料气过滤器出口管路上设有第二压力表,所述第二压力表管路上设有第四截止阀。上述高纯度氩气净化装置,所述一级净化柱外部设有电加热机构,在一级净化柱内部填充吸附剂和脱氧剂,在一级净化柱上设置一级净化柱温度显示表,所述一级净化柱进气口与原料气过滤器出口管路连接,在一级净化柱出口管路上设有第六截止阀。上述高纯度氩气净化装置,所述二级净化柱外部设有电加热机构,在二级净化柱内部填充过渡金属化合物吸附剂,在二级净化柱上设置二级净化柱温度显示表,二级净化柱出口管路与氩气风冷冷却器进气口及氩气水冷冷却器进气口为三通结构,在氩气风冷冷却器进气口处设置第十一截止阀,在氩气水冷冷却器进气口处设置第十截止阀。上述高纯度氩气净化装置,所述氩气水冷冷却器内设有冷却水流通管路和氩气流通管路,所述冷却水流通管路两端分别连接冷却水进口与冷却水出口,所述氩气流通管路两端分别与二级净化柱出气管路及产品气过滤器进气口连接。上述高纯度氩气净化装置,所述产品气过滤器的出气管路上设有产品气纯度检测表和第九截止阀,在产品气纯度检测表管路上还设有第八截止阀。上述高纯度氩气净化装置,所述脱氧剂再生系统包括氢气输送管路、再生废气冷却器和废气排放口,所述氢气输送管路进气端与氢气供应气源连接,在氢气输送管路上设有氢气流量表和第二截止阀,氢气经原料气过滤器进入一级净化柱内,在此完成脱氧剂还原反应后,废气经废气冷却器冷却,所述废气冷却器连接在氩气水冷冷却器的冷却水管路中,在废气冷却器进气管路上设有第五截止阀,废气冷却器出气口与废气排放口连接。本技术的氩气净化系统中设有原料气过滤器、一级净化柱、二级净化柱和产品气过滤器,原料气通过原料气过滤器去除固体杂质,再由一级净化柱中填充的吸附剂吸收水分及二氧化碳等杂质成分,一级净化柱中的脱氧剂与原料气中的氧气发生化学反应,将原料气中的氧气去除,然后原料气进入二级净化柱中,在此原料气中的杂质气体与二级净化柱内部填充的过渡金属化合物吸附剂发生化学反应,生成固态化合物,达到进一步去除杂质的目的。经本技术净化后氩气纯度> 99.9999%,产品气中杂质成分降低为:O2 ^ 0.1 ppm, N2 ^ 0.1 ppm, H2O ^ 0.1 ppm, H2 ^ 0.1 ppm, CO ^ 0.1 ppm, CO2 ^ 0.1ppm, CnHm ^ 0.1 ppm ,颗粒物< 0.1 ppm。本技术的IS气净化系统中设有IS气风冷冷却器和氩气水冷冷却器,当净化气体流量较小时可利用氩气风冷冷却器对净化后的气体进行冷却,当净化气体流量较大时可利用氩气水冷冷却器对净化后的气体进行冷却。本技术设有交替运行的两个工作组,当一个工作组负荷饱和后可自动完成切换功能,使另一个工作组运行,同时被切换的工作组进入脱氧剂再生过程,这样保证了为使用点连续提供高纯度氩气。总之,本技术具有适应性强、操作方便、净化效果好的特点,充分满足了生产、科研等部门的需求。以下结合附图对本技术作进一步说明。附图说明图1是本技术组成结构示意图;图2是氩气净化系统结构示意图;图3是脱氧剂再生系统结构示意图。图中各标号清单为:1、原料气气源,2、氢气供应气源,3、冷却水出口,4、废气排放口,5、冷却水进口,6、产品气收集口 ;F101、第一截止阀,F102、第二截止阀,F103、第三截止阀,F104、第四截止阀,F105、第五截止阀,F106、第六截止阀,F107、第七截止阀,F108、第八截止阀,F109、第九截止阀,F110、第十截止阀,Fill、第i^一截止阀;F101、原料气流量表,F102、氢气流量表,P101、第一压力表,P102、第二压力表,T101、一级净化柱温度显示表,T102、二级净化柱温度显示表,AE01、产品气纯度监测表;A、原料气过滤器,B、产品气过滤器,Cl、一级净化柱,C2、二级净化柱,E1、氩气风冷冷却器,E2、IS气水冷冷却器,E3、再生废气冷却器。具体实施方式参看图1、图2,本技术包括交替运行的两个工作组,其中每一工作组均由氩气净化系统和脱氧剂再生系统组成,所述氩气净化系统包括通过管路连接的原料气过滤器A、一级净化柱Cl、二级净化柱C2、氩气风冷冷却器E1、氩气水冷冷却器E2和产品气过滤器B,所述原料气过滤器A安装在原料气气源I与一级净化柱Cl之间的管路上,所述一级净化柱Cl出气口与二级净化柱C2进气口连接,在二级净化柱C2出口处并联氩气风冷冷却器El和IS气水冷冷却器E2,所述产品气过滤器B位于IS气净化系统管路后端,在IS气净化系统管路末端设置产品气收集口 6。参看图2,本技术在氩气净化过程中,原料气通过原料气过滤器A去除固体杂质,可通过第一压力表PIOl与第二压力表P102显示压力的差值,判断过滤器内的固体颗粒杂质的量;再由一级净化柱Cl中填充的吸附剂吸收原料气中的水分及二氧化碳等杂质成分,一级净化柱Cl中填充的脱氧剂与原料气中的氧气发生化学反应,将原料气中的氧气去除;然后原料气进入二级净化柱中,在此原料气中的氮气、烃类及残留的氧气、水、一氧化碳、二氧化碳等杂质气体与二级净化柱内部填充的过渡金属化合物吸附剂发生化学反应,生成固态化合物,达到进一步去除杂质的目的。本技术在氩气净化系统中设置了氩气风冷冷却器El和氩气水冷冷却器E2,当净化气体流量较小时可利用氩气风冷冷却器El对净化后的气体进行冷却,当净本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高纯度氩气净化装置,其特征是,它包括交替运行的两个工作组,其中每一工作组均由氩气净化系统和脱氧剂再生系统组成,所述氩气净化系统包括通过管路连接的原料气过滤器(A)、一级净化柱(C1)、二级净化柱(C2)、氩气风冷冷却器(E1)、氩气水冷冷却器(E2)和产品气过滤器(B),所述原料气过滤器(A)安装在原料气气源(1)与一级净化柱(C1)之间的管路上,所述一级净化柱(C1)出气口与二级净化柱(C2)进气口连接,在二级净化柱(C2)出口处并联氩气风冷冷却器(E1)和氩气水冷冷却器(E2),所述产品气过滤器(B)位于氩气净化系统管路后端,在氩气净化系统管路末端设置产品气收集口(6)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曹素英林景升
申请(专利权)人:廊坊黎明气体有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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