專利名稱：一種氪氙精餾塔低溫液氮冷源供給裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新的氪氙精餾塔低溫液氮冷源供給裝置。
背景技術：
目前，氪氙提純工藝流程中沒有制冷設備，氪氙精餾塔所需的低溫液氮由液氮貯槽升壓至0. 35MPa后輸送至氪氙精餾塔中，使精餾系統(tǒng)進行熱、質(zhì)交換，達到濃縮、提純氪、氣等氣體的目的。但在由貯槽供應低溫液氮時，貯槽為保持壓力而升壓汽化的氮氣不能被利用，以及使用低溫液體槽車進行低溫液氮運輸、充裝、卸車等操作過程造成的液體損失較嚴重，而 且，供應不及時、充裝過程中壓力波動都會引起氪氙精餾塔工況的波動，不利于安全穩(wěn)定生產(chǎn)。現(xiàn)有的裝置如圖I中，液體貯槽I在充滿液體后，由附帶的升壓裝置進行升壓，壓力升高至0. 35MPa，然后打開液氮輸送閥2，將低溫液氮送入氪氙提純設備冷箱8中的氣液分離器3中，氮氣從氮氣調(diào)節(jié)閥4排放，液氮經(jīng)液氮調(diào)節(jié)閥5送入氪氙精餾塔6的冷凝器中。粗氪氙氣經(jīng)板式換熱器預冷后進入氪氙精餾塔6，得到冷量后在塔內(nèi)多次精餾，頂部不凝氣自排放閥7排出，分離出的氧氣、氮氣經(jīng)板式換熱器I 9出冷箱,在氪氣精懼塔6的底部得到氣氣濃縮液體，進行進一步提純加工。在液氮消耗過程中，液氮貯槽I液氮液位不斷下降，貯槽內(nèi)壓力下降后就需要通過汽化升壓來維持貯槽內(nèi)有足夠的壓力，方可使液氮輸送到氪氙提純塔內(nèi)。當液體液位低于最低值時，就需要使用液體槽車運輸液氮充入貯槽，以確保氪氙提純設備連續(xù)生產(chǎn)?？梢钥闯?，在整個運行過程中，貯槽升壓需要汽化掉部分液氮，槽車在運輸、充裝、卸車過程中還要消耗掉有一部分液氮，使生產(chǎn)成本增加，而且受槽車容積限制，倒運工作量大、效率低。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種氪氙精餾塔低溫液氮冷源供給裝置，該裝置可以解決液氮間斷供應及操作過程損失較大的問題，做到將制氧機冷箱內(nèi)主分餾塔的下塔分離得到的低溫液氮連續(xù)地供給氪氙精餾塔。本實用新型采用的技術方案是一種氪氙精餾塔低溫液氮冷源供給裝置，包括制氧機冷箱，制氧機冷箱內(nèi)設有增壓透平膨脹機、冷卻器、板式換熱器、主分餾塔，壓縮空氣管道通過增壓透平膨脹機連接冷卻器，冷卻器通過板式換熱器與主分餾塔的下塔相通，主分餾塔的下塔底部設富氧液空(注富氧液空是壓縮空氣經(jīng)冷卻后在分餾塔的下塔初步精餾得到的，打入上塔再次精餾后可以獲得氧氣)輸出管，富氧液空輸出管通過過冷器、富氧液空節(jié)流閥與主分餾塔的上塔相通，主分餾塔的上塔底部氧氣導出口，主分餾塔的下塔頂部設液氮導出口，液氮導出口通過真空絕熱管道與氪氙精餾塔相連。[0010]所述的主分餾塔的上塔頂部設有氮氣排放口。所述的氧氣導出口和氮氣排放口均通過過冷器、板式換熱器與制氧機冷箱外相通。所述的真空絕熱管道上設有液氮輸送閥和液氮節(jié)流閥。本專利在制氧機正常運行時，主分餾塔的下塔分離出的液氮出制氧機冷箱后由真空絕熱管道輸送至氪氙精餾塔，由于主分餾塔的下塔的工作壓力為0. 5MPa，在不需要任何提壓裝置的情況下，液體即可連續(xù)供入氪氙精餾塔，為氪氙精餾塔提供正常運行工況所需要的冷量。本實用新型液氮冷源供給方式將現(xiàn)有低溫液體貯槽升壓供給低溫液氮，改為制氧機生產(chǎn)的液氮直接供給給氪氙精餾塔，既減少了原供給方式中冷量損失大的問題，又由間斷供液提升為連續(xù)供液，減少了意外中斷影響氪氙精餾系統(tǒng)正常運行的可能性。本實用新型液氮冷源供給方式，由貯槽自升壓，改為下塔液氮，壓力的提供方式發(fā)生變化，也減少了冷量的損失，同時，排除了貯槽升壓有可能帶來的超壓現(xiàn)象發(fā)生。

圖I為現(xiàn)有液氮冷源供給裝置示意圖；圖2為本實用新型液氮冷源供給裝置示意圖；其中，I.液體貯槽，2.液氮輸送閥，3.氣液分離器，4.氮氣調(diào)節(jié)閥，5.液氮調(diào)節(jié)閥，
6.氣氣精懼塔，7.排放閥，8.氣氣提純設備冷箱，9.板式換熱器I，10.王分懼塔，11.過冷器，12.制氧機冷箱，13.板式換熱器II，14.冷卻器，15.增壓透平膨脹機，16.富氧液空節(jié)流閥，17液氮節(jié)流閥。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明圖2中，一種氪氙精餾塔低溫液氮冷源供給裝置，包括制氧機冷箱12，制氧機冷箱12內(nèi)設有增壓透平膨脹機15、冷卻器14、板式換熱器II 13、主分餾塔10，壓縮空氣管道通過增壓透平膨脹機15連接冷卻器14，冷卻器14通過板式換熱器II 13與主分餾塔10的下塔相通，主分餾塔10的下塔底部設富氧液空輸出管，富氧液空輸出管通過過冷器11、富氧液空節(jié)流閥16與主分餾塔10的上塔相通，主分餾塔10的上塔底部設液氮導出口和氧氣導出口，液氮導出口通過真空絕熱管道與氪氙精餾塔6相連。主分餾塔10的上塔頂部設有氮氣排放口。氧氣導出口和氮氣排放口均通過過冷器11、板式換熱器II 13與制氧機冷箱12外相通。真空絕熱管道上設有液氮輸送閥2和液氮節(jié)流閥5。干燥壓縮空氣的一路依次通過制氧機冷箱12中的增壓透平膨脹機15、冷卻器14、板式換熱器II 13進入主分餾塔10的下塔，下塔底部的富氧液空經(jīng)過冷器14、富氧液空節(jié)流閥16進入上塔。分離出的液氮一部分回流下塔，一部分經(jīng)過冷器11、液氮節(jié)流閥17進入上塔，另一部分出制氧機冷箱12。在上塔的底部得到氧氣，和從上塔頂部得到的氮氣均經(jīng)過過冷器11和板式換熱器II 13后出制氧機冷箱12。出制氧機冷箱12的低溫液氮，經(jīng)液氮輸送閥2，送入氪氙提純設備冷箱8中的氣液分離器3中，氮氣從氮氣調(diào)節(jié)閥4排放，液氮經(jīng)液氮調(diào)節(jié)閥5送入氪氙精餾塔6的冷凝器中。粗氪氙氣經(jīng)板式換熱器I 9預冷后進入氪氙精餾塔6，得到冷量后在塔內(nèi)多次精餾，頂部不凝氣自排放閥7排出，分離出的氧氣、氮氣經(jīng)板式換熱器I 9復熱后出冷箱，在氪氙精 餾塔6的底部得到氪氙濃縮液體，進行進一步提純加工。
權利要求1.一種氪氙精餾塔低溫液氮冷源供給裝置，其特征是，它包括制氧機冷箱，制氧機冷箱內(nèi)設有增壓透平膨脹機、冷卻器、板式換熱器、主分餾塔，壓縮空氣管道通過增壓透平膨脹機連接冷卻器，冷卻器通過板式換熱器與主分餾塔的下塔相通，主分餾塔的下塔底部設富氧液空輸出管，富氧液空輸出管通過過冷器、富氧液空節(jié)流閥與主分餾塔的上塔相通，主分餾塔的上塔底部氧氣導出口，主分餾塔的下塔頂部設液氮導出口，液氮導出口通過真空絕熱管道與氪氙精餾塔相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的ー種氪氙精餾塔低溫液氮冷源供給裝置，其特征是，所述的主分餾塔的上塔頂部設有氮氣排放ロ。
3.根據(jù)權利要求2所述的ー種氪氙精餾塔低溫液氮冷源供給裝置，其特征是，所述的氧氣導出口和氮氣排放ロ均通過過冷器、板式換熱器與制氧機冷箱外相通。
4.根據(jù)權利要求I所述的ー種氪氙精餾塔低溫液氮冷源供給裝置，其特征是，所述的真空絕熱管道上設有液氮輸送閥和液氮節(jié)流閥。
專利摘要本實用新型涉及一種氪氙精餾塔低溫液氮冷源供給裝置，包括制氧機冷箱，制氧機冷箱內(nèi)設有增壓透平膨脹機、冷卻器、板式換熱器、主分餾塔，壓縮空氣管道通過增壓透平膨脹機連接冷卻器，冷卻器通過板式換熱器與主分餾塔的下塔相通，主分餾塔的下塔底部設富氧液空輸出管，富氧液空輸出管通過過冷器、富氧液空節(jié)流閥與主分餾塔的上塔相通，主分餾塔的上塔底部氧氣導出口，主分餾塔的下塔頂部設液氮導出口，液氮導出口通過真空絕熱管道與氪氙精餾塔相連。本實用新型液氮冷源供給方式，由貯槽自升壓，改為下塔液氮，壓力的提供方式發(fā)生變化，也減少了冷量的損失。
文檔編號F25J3/04GK202470620SQ20122002903
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月29日 優(yōu)先權日2012年1月29日
發(fā)明者于奇, 劉欣, 劉玉良, 李宗輝, 趙云河, 陳增凱 申請人:濟南鮑德氣體有限公司