[go: up one dir, main page]

CN116603351A - 一种气体纯化装置 - Google Patents

一种气体纯化装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116603351A
CN116603351A CN202310323136.5A CN202310323136A CN116603351A CN 116603351 A CN116603351 A CN 116603351A CN 202310323136 A CN202310323136 A CN 202310323136A CN 116603351 A CN116603351 A CN 116603351A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
pipeline
removal tower
normal temperature
raw material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310323136.5A
Other languages
English (en)
Inventor
唐俊
刘振兴
阮皓
熊伟
喻海波
曾智斌
叶一鸣
储诚节
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Zhonghe Tongyuan Technology Co ltd
Original Assignee
Anhui Zhonghe Tongyuan Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Zhonghe Tongyuan Technology Co ltd filed Critical Anhui Zhonghe Tongyuan Technology Co ltd
Priority to CN202310323136.5A priority Critical patent/CN116603351A/zh
Publication of CN116603351A publication Critical patent/CN116603351A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D59/00—Separation of different isotopes of the same chemical element
    • B01D59/02—Separation by phase transition
    • B01D59/04—Separation by phase transition by distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/40—Carbon monoxide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

本发明公开了一种气体纯化装置，涉及气体纯化处理技术领域。包括原料气瓶组、低温冷阱、旋风分离器、常温吸附器、脱重塔、脱轻塔、原料气压缩机和原料气储罐；所述常温吸附器内的上方出口端与脱重塔中部的进料口之间的管路上设置有调节阀；所述脱轻塔的下方出料口与原料气压缩机的进口端之间的管路上设置有分配阀；所述分配阀与调节阀之间通过管路连接。本发明通过设置旋风分离器分离气体中的颗粒杂质，同时降低气体流速，使气体能够更好的与常温吸附器接触，提升常温吸附器的吸附效果；通过气体利用分流，一方面可以稀释杂质气体浓度，便于分离，另一方面，将冷能再次利用，减少冷能消耗，降低生产成本。

Description

一种气体纯化装置
技术领域
本发明涉及气体纯化处理技术领域，特别是涉及一种气体纯化装置。
背景技术
稳定性同位素的应用越来越广，其分离方法有热扩散法、气体扩散法、离心分离法、激光法、化学交换法、离子交换法及精馏法。但适合工业应用的目前只有低温精馏法。稳定性同位素13C、18O、15N、10B大多是用CO、NO、BF3低温精馏得到的。CO低温精馏中12CO/13CO理想分离系数为1.01，而实际大多小于1.008，所以要想从天然丰度1.11％13CO富集到99％13CO，一般需要3000块理论板，所以导致同位素分离级联具有非常大的长度。同时，由于采用乱堆填料，一般塔径都小于100mm，要扩大生产规模，就得采用多管塔。这使得实际生产装置安装起来相当困难。低温精馏分离同位素时，低温精馏塔是主要的设备投资；在生产过程中，回流比高达1000以上，所以低温能耗是主要的生产成本。
在现有技术中，已有稳定同位素13CO的生产纯化方法。目前，CO的纯化方法主要包括精馏法、吸附法以及膜分离法，其中，由于O2、N2以及CO的沸点接近，使得精馏难度较大；同时因为O2、N2、CO的分子大小相近，难以用吸附的方法除去O2、N2杂质，而在高纯气体的输送和储存过程中，由于采用钢制管道和储罐，系统内由于会不断形成CO2、Fe、Ni金属离子等杂质；受限于技术发展，现阶段膜分离的方法只能分离和CO分子大小差别较大的物质，如H2等，难以实现CO与O2及N2的分离，使得CO的纯化难度大，纯化效果不足。公开号为CN115301040A的中国专利公开了一种13CO同位素分离尾气纯化装置，包括依序连通的第一隔膜压缩机、除水塔、吸附塔、脱轻塔、除尘器、第一过滤器、与脱轻塔塔底连通的脱重塔、与脱重塔塔顶连通的第二过滤器及与第二过滤器连通并输出CO纯化产品的第二隔膜压缩机；对待纯化CO尾气增压除水，并吸附除去尾气中预设种类的气体杂质；对吸附后的尾气除尘过滤；通过脱轻塔和脱重塔对过滤后的尾气进行精馏；过滤并压缩精馏气体，以制得CO纯化产品。上述装置结构复杂、冷能消耗大、纯化难度高；同时精馏塔利用率低，造成了生产成本高、生产能力低下的现状。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种气体纯化装置，以解决上述问题。
为达上述目的，本发明提供一种气体纯化装置，包括原料气瓶组、低温冷阱、旋风分离器、常温吸附器、脱重塔、脱轻塔、原料气压缩机和原料气储罐；所述原料气瓶组的出口端通过管道与低温冷阱的左上方的进口端连接；管道延伸到低温冷阱内侧的液氮区内，液氮区内装满了椰子壳的活性炭填料，用来吸附原料气中的二氧化碳和水的杂质，低温冷阱的正下方设置一个加热网丝线，网丝线的下方连接有加热泵，低温冷阱的中间出口端通过管路与旋风分离器的进口端连接；旋风分离器的出口端通过管路与常温吸附器的进口端连接，常温吸附器内的上方出口端通过管路与脱重塔中部的进料口连接，所述脱重塔的上方出料口通过管路与脱轻塔中部的进料口连接，所述脱轻塔的下方出料口通过管路与原料气压缩机的进口端连接，所述原料气压缩机的出口端与原料气储罐的进口端连接；所述常温吸附器内的上方出口端与脱重塔中部的进料口之间的管路上设置有调节阀；所述脱轻塔的下方出料口与原料气压缩机的进口端之间的管路上设置有分配阀；所述分配阀与调节阀之间通过管路连接。
进一步的，所述旋风分离器设置有多个。
进一步的，所述分配阀与调节阀之间的管路上设置有加压泵。
进一步的，所述原料气储罐设置有多个，多个原料气储罐间通过管路串联。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过设置旋风分离器分离气体中的颗粒杂质，同时降低气体流速，使气体能够更好的与常温吸附器接触，提升常温吸附器的吸附效果；通过气体利用分流，一方面可以稀释杂质气体浓度，便于分离，另一方面，将冷能再次利用，减少冷能消耗，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明一种气体纯化装置的示意图。
其中，1-原料气瓶组；2-低温冷阱；3-旋风分离器；4-常温吸附器；5-调节阀；6-脱重塔；7-脱轻塔；8-原料气压缩机；9-原料气储罐；10-分配阀；11-加压泵；21-液氮区；22-加热网丝线；23-加热泵。
具体实施方式
为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及构造，结合附图就本发明较佳实施例详加说明其特征与功能。
如图1所示，本发明中提供了一种气体纯化装置，包括原料气瓶组1、低温冷阱2、旋风分离器3、常温吸附器4、脱重塔6、脱轻塔7、原料气压缩机8和原料气储罐9；所述原料气瓶组1的出口端通过管道与低温冷阱2的左上方的进口端连接；管道延伸到低温冷阱内侧的液氮区21内，液氮区21内装满了椰子壳的活性炭填料，用来吸附原料气中的二氧化碳和水的杂质；低温冷阱2的正下方设置一个加热网丝线22，加热网丝线22的下方连接有加热泵23，低温冷阱2的中间出口端通过管路与旋风分离器3的进口端连接；旋风分离器3的出口端通过管路与常温吸附器4的进口端连接；通过旋风分离器3分离气体中的颗粒杂质，同时降低气体流速，使气体能够更好的与常温吸附器4接触，提升常温吸附器4的吸附效果；常温吸附器4内的上方出口端通过管路与脱重塔6中部的进料口连接，所述脱重塔6的上方出料口通过管路与脱轻塔7中部的进料口连接；通过脱重塔6和脱轻塔7的精馏，分离气源中的杂质气体；所述脱轻塔7的下方出料口通过管路与原料气压缩机8的进口端连接，所述原料气压缩机8的出口端与原料气储罐9的进口端连接；所述常温吸附器4内的上方出口端与脱重塔6中部的进料口之间的管路上设置有调节阀5；所述脱轻塔7的下方出料口与原料气压缩机8的进口端之间的管路上设置有分配阀10；所述分配阀10与调节阀5之间通过管路连接；从脱轻塔7分离后的气体经分配阀10分配，一部分经原料气压缩机8压缩进入原料气储罐9进行存储，另一部分气体进入调节阀5与从常温吸附器4流出的气体进行融合再进入脱重塔6中，一方面可以稀释杂质气体浓度，便于分离，另一方面，将冷能再次利用，减少冷能消耗，降低生产成本。
在另一实施例中，所述旋风分离器3设置有多个，增强颗粒杂质分离效果和降速效果。
在另一实施例中，所述分配阀10与调节阀5之间的管路上设置有加压泵11，便于保证气体流向和混合效果。
在另一实施例中，所述原料气储罐9设置有多个，多个原料气储罐9间通过管路串联，保证纯化后的气体能够全部存储。
以上所述仅为本发明较佳实施例而已，非全部实施例，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或者相近似的技术方案，均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种气体纯化装置，其特征在于，包括原料气瓶组、低温冷阱、旋风分离器、常温吸附器、脱重塔、脱轻塔、原料气压缩机和原料气储罐；所述原料气瓶组的出口端通过管道与低温冷阱的左上方的进口端连接；管道延伸到低温冷阱内侧的液氮区内，液氮区内装满了椰子壳的活性炭填料，用来吸附原料气中的二氧化碳和水的杂质，低温冷阱的正下方设置一个加热网丝线，网丝线的下方连接有加热泵，低温冷阱的中间出口端通过管路与旋风分离器的进口端连接；旋风分离器的出口端通过管路与常温吸附器的进口端连接，常温吸附器内的上方出口端通过管路与脱重塔中部的进料口连接，所述脱重塔的上方出料口通过管路与脱轻塔中部的进料口连接，所述脱轻塔的下方出料口通过管路与原料气压缩机的进口端连接，所述原料气压缩机的出口端与原料气储罐的进口端连接；所述常温吸附器内的上方出口端与脱重塔中部的进料口之间的管路上设置有调节阀；所述脱轻塔的下方出料口与原料气压缩机的进口端之间的管路上设置有分配阀；所述分配阀与调节阀之间通过管路连接。
2.如权利要求1所述的一种气体纯化装置，其特征在于，所述旋风分离器设置有多个。
3.如权利要求1或2所述的一种气体纯化装置，其特征在于，所述分配阀与调节阀之间的管路上设置有加压泵。
4.如权利要求3所述的一种气体纯化装置，其特征在于，所述原料气储罐设置有多个，多个原料气储罐间通过管路串联。
CN202310323136.5A 2023-03-29 2023-03-29 一种气体纯化装置 Pending CN116603351A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310323136.5A CN116603351A (zh) 2023-03-29 2023-03-29 一种气体纯化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310323136.5A CN116603351A (zh) 2023-03-29 2023-03-29 一种气体纯化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116603351A true CN116603351A (zh) 2023-08-18

Family

ID=87684271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310323136.5A Pending CN116603351A (zh) 2023-03-29 2023-03-29 一种气体纯化装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116603351A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB979422A (en) * 1960-08-26 1965-01-06 Union Carbide Corp Improvements in or relating to gas separation
CN1927711A (zh) * 2005-09-07 2007-03-14 波克股份有限公司 气体纯化的方法
JP2015100754A (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 東洋紡株式会社 有機溶剤回収システム
CN105092350A (zh) * 2014-05-21 2015-11-25 中国石油化工股份有限公司 用于水中溶解氦氖的测定的前处理装置及其方法
CN107024075A (zh) * 2016-02-01 2017-08-08 浙江新锐空分设备有限公司 一种纯氖气的低温分离提取系统及方法
CN110498401A (zh) * 2019-09-02 2019-11-26 北京中科富海低温科技有限公司 氦气回收净化装置
CN111847453A (zh) * 2020-07-30 2020-10-30 上海化工研究院有限公司 一种超高纯一氧化碳制备装置与工艺
CN215828661U (zh) * 2021-06-18 2022-02-15 胜华新能源科技(东营)有限公司 一种碳酸乙烯酯装置废气系统物料回收装置
CN115709995A (zh) * 2022-11-17 2023-02-24 中国原子能科学研究院 一种一氧化碳原料气的净化工艺及其净化系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB979422A (en) * 1960-08-26 1965-01-06 Union Carbide Corp Improvements in or relating to gas separation
CN1927711A (zh) * 2005-09-07 2007-03-14 波克股份有限公司 气体纯化的方法
JP2015100754A (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 東洋紡株式会社 有機溶剤回収システム
CN105092350A (zh) * 2014-05-21 2015-11-25 中国石油化工股份有限公司 用于水中溶解氦氖的测定的前处理装置及其方法
CN107024075A (zh) * 2016-02-01 2017-08-08 浙江新锐空分设备有限公司 一种纯氖气的低温分离提取系统及方法
CN110498401A (zh) * 2019-09-02 2019-11-26 北京中科富海低温科技有限公司 氦气回收净化装置
CN111847453A (zh) * 2020-07-30 2020-10-30 上海化工研究院有限公司 一种超高纯一氧化碳制备装置与工艺
CN215828661U (zh) * 2021-06-18 2022-02-15 胜华新能源科技(东营)有限公司 一种碳酸乙烯酯装置废气系统物料回收装置
CN115709995A (zh) * 2022-11-17 2023-02-24 中国原子能科学研究院 一种一氧化碳原料气的净化工艺及其净化系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN210340328U (zh) 一种一体式连续制氧制氮装置
CN110697655A (zh) 一种膜分离浓缩回收氢气的方法及系统装置
KR101618338B1 (ko) 수소정화장치
CN211799895U (zh) 一种分离含有氯化氢和氢气混合气体的工艺系统
CN211496938U (zh) 一种膜分离浓缩回收氢气装置
CN116177496A (zh) 一种电子级溴化氢的纯化方法及装置
CN112938899A (zh) 一种高纯电子级溴化氢的提纯方法
CN116603351A (zh) 一种气体纯化装置
CN202785638U (zh) 将普通氢气提纯至高纯度氢气的设备
Syakdani et al. Analysis of cooler performance in air supply feed for nitrogen production process using pressure swing adsorption (PSA) method
CN223127725U (zh) 一种醇酮尾气环保制氮装置
CN212881882U (zh) 一种氢同位素低温精馏分离系统
CN111573643A (zh) 一种氦气回收提纯装置和方法
CN209052806U (zh) 一种单晶炉氩气回收系统
CN219469703U (zh) 一种电子级溴化氢的纯化装置
CN206692741U (zh) 电解水制超纯氢装置
CN116592577A (zh) 一种高丰度13co稳定同位素低温精馏系统
CN218130904U (zh) 13co同位素分离尾气纯化装置
CN101898752B (zh) 一种从浓氪氙液中精制纯氪和纯氙的方法
CN205709899U (zh) 一种氨气纯化装置
CN204897392U (zh) 一种氢气净化装置
CN115228248A (zh) 一种含氢天然气的分离系统及方法
CN116425253A (zh) 一种多塔串联的水精馏去氚装置及去氚方法
CN210522268U (zh) 一种高效分离Ne-22同位素的装置
CN118203949A (zh) 一种粗氦气体低温分离提纯氦气的系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination