专利名称：高纯氧提纯装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用电解水制氧提纯高纯氧的装置，特别涉及一种用电解水制氢阴极气体提纯高纯氧的装置。
背景技术：
一般高纯氧制取都是以电解水获得氧气经过脱氢除水工艺获得。但电解水工艺采用的原料是经反渗透及离子交换所得的纯净水，所得氧气中的气体杂质主要是溶解在水中的空气，因此电解水产生的氧气中主要杂质是氢气、氮气、水分、二氧化碳和甲烷等杂质，其中氮气、二氧化碳、甲烷比较难深度吸附。经过电解净化目前氧气浓度为99.5%左右，属于高纯氧优等标准。其中氮气、水分、固体颗粒物以及二氧化碳等杂质的含量较高，只能满足最基本的工业需求。对于一些特殊行业，例如二氧化硅的化学气相沉积；作为氧化源与产生高纯水的反应剂；干法氧化；与四氟化碳混合进行等离子刻蚀等领域，则需要使用大量的高纯氧。然而电解水制氧氧气远远达不到高纯氧的技术指标，且电解水制氧氧气附加值较低。
发明内容为了克服上述缺陷，提高电解水制氧所得氧气的附加值，满足高纯氧的市场需求，抢占高纯气体市场制高点，本实用新型提供了一种用电解水制氧提纯高纯氧的装置，为电解水制取高纯氧提供了一种高效、实用的新方法。本实用新型的技术方案是:一种高纯氧提纯装置，包括水分干燥塔，氮气催化塔，二氧化碳催化塔，过滤器，产品缓冲罐，真空泵，所述水分干燥塔出口阀门与氮气催化塔进口阀门相连，氮气催化塔出口阀门与二氧化碳催化塔进口阀门相连，所述过滤器分为一级过滤器和二级过滤器，所述二氧化碳催化塔出口阀门与一级过滤器进口阀门相连，一级过滤器出口阀门与二级过滤器进口阀门相连，二级过滤器出口阀门与产品缓冲罐进口阀门相连，所述二氧化碳催化塔出口阀门与真空泵相连。所述水分干燥塔中装有硅胶吸附剂，氮气催化塔中装有TO-8吸附剂，二氧化碳催化塔中装有A型分子筛，一级过滤器和二级过滤器底部装有排污阀门。所述水分干燥塔、氮气催化塔及二氧化碳催化塔外壳套有电加热装置。本实用新型的有益效果是:采用该装置，提供了一种简便、有效制备高纯氧新方法，本实用新型投资少、体积小、质量轻，能有效的去除了电解水制氧氧气中的杂质，获得的氧气纯度达到99.9995%以上，满足了工业生产对于高纯氧的要求；同时，采用该装置，将经济价值较低的工业氧气通过提纯制备得到高纯氧，提高了产品的附加值，有助于企业抢占高纯气体市场制高点，创造了较好的经济效益。
图1为本实用新型结构示意图；[0009]其中:1、水分干燥塔，2、除氮催化吸附塔，3、除二氧化碳催化吸附塔，4、一级过滤器，5、二级过滤器，6、成品缓冲罐，7、电加热器，8、真空泵。
具体实施方式
本实施例为一种高纯氧提纯装置，包括水分干燥塔1，氮气催化塔2，二氧化碳催化塔3，过滤器，产品缓冲罐6，真空泵8，所述水分干燥塔I的出口阀门与氮气催化塔2的进口阀门相连，氮气催化塔2的出口阀门与二氧化碳催化塔3的进口阀门相连，所述过滤器分为一级过滤器4和二级过滤器5，所述二氧化碳催化塔3的出口阀门与一级过滤器4的进口阀门相连，一级过滤器4的出口阀门与二级过滤器5的进口阀门相连，二级过滤器5的出口阀门与产品缓冲罐6的进口阀门相连，所述二氧化碳催化塔3的出口阀门与真空泵8相连。如图一所示将脱氢塔出口与水分干燥塔I进口阀门相连，水分干燥塔I内装有硅胶吸附剂，打开脱氢塔出口阀门和水分干燥塔I进出口阀门，通过硅胶吸附氧气中含有的大量水分，使氧气中水分的含量降至0.2ppm以下。经过除水后的氧气分别通过除氮催化吸附塔2，除氮催化吸附塔2内采用PU-8型吸附剂。联通水分干燥塔I和除氮催化吸附塔2进出口阀门，通过TO-8型吸附剂吸附氧气中氮气的含量，将氧气中氮气含量降至2ppm以下。经过除水、除氮后的氧气分别通过除二氧化碳催化吸附塔3、除二氧化碳催化吸附塔3内采用A型分子筛。联通除氮催化吸附塔2和除二氧化碳催化吸附塔3进出口阀门，通过A型分子筛吸附剂吸附氧气中微量的CO 的含量，将氧气中CO 的含量降至0.1ppm以下；A型分子筛同时也吸附微量的水分，将氧气中水分降至0.1ppm以下。经过除水、除氮、除CO 后的氧气通过一级过滤器4、二级过滤器5，一级过滤器4采用烧结镍管高压氧气过滤器，过滤精度为0.01微米；二级过滤器5采用烧结镍管高压氧气过滤器，过滤精度为0.003微米，联通除二氧化碳催化吸附塔3和一级过滤器4 二级过滤器5进出口阀门，通过一级过滤器4和二级过滤器5过滤除去由吸附塔中带出的微量固体颗粒、CH4和微量水分，将氧气中CH4含量降至0.1ppm以下，经过提纯处理制备的高纯氧气最后进入成品缓冲罐6备用充装。经过吸水、吸氮、吸CO 、吸CH4后的水分干燥塔1、除氮催化吸附塔2、除二氧化碳催化吸附塔3需要进行脱附处理，系统再生时采用电加热器7对其升温加热，并用真空泵8对系统抽真空。通过该装置能使电解水制氧氧气的纯度提升至99.9995%以上，满足高纯氧的技术指标，创造了较高的经济效益。以lm3氧气为例，lm3工业氧气价格为4.5元/m3高纯氧气的价格为38元/m3，以年产100万方氧气为例，每年创造三千多万的经济效益，且投入成本只有几十万，操作方便。
权利要求1.一种高纯氧提纯装置，包括水分干燥塔，氮气催化塔，二氧化碳催化塔，过滤器，产品缓冲罐，真空泵，其特征是所述水分干燥塔出口阀门与氮气催化塔进口阀门相连，氮气催化塔出口阀门与二氧化碳催化塔进口阀门相连，所述过滤器分为一级过滤器和二级过滤器，所述二氧化碳催化塔出口阀门与一级过滤器进口阀门相连，一级过滤器出口阀门与二级过滤器进口阀门相连，二级过滤器出口阀门与产品缓冲罐进口阀门相连，所述二氧化碳催化塔出口阀门与真空泵相连。
2.根据权利要求1所述的高纯氧提纯装置，其特征是所述水分干燥塔中装有硅胶吸附齐U，氮气催化塔中装有PU-8吸附剂，二氧化碳催化塔中装有A型分子筛，一级过滤器和二级过滤器底部装有排污阀门。
3.根据权利要求1所述的高纯氧提纯装置，其特征是所述水分干燥塔、氮气催化塔及二氧化碳催化塔外壳套有电加热装置。
专利摘要本实用新型公开了一种高纯氧提纯装置，包括水分干燥塔，氮气催化塔，二氧化碳催化塔，过滤器，产品缓冲罐，真空泵，所述水分干燥塔出口阀门与氮气催化塔进口阀门相连，氮气催化塔出口阀门与二氧化碳催化塔进口阀门相连，所述过滤器分为一级过滤器和二级过滤器，所述二氧化碳催化塔出口阀门与一级过滤器进口阀门相连，一级过滤器出口阀门与二级过滤器进口阀门相连，二级过滤器出口阀门与产品缓冲罐进口阀门相连，所述二氧化碳催化塔出口阀门与真空泵相连，采用该装置，提供了一种简便、有效制备高纯氧新方法，本实用新型投资少、体积小、质量轻，能有效的去除了电解水制氧氧气中的杂质，获得的氧气纯度达到99.9995%以上，满足了工业生产对于高纯氧的要求。
文档编号C01B13/02GK202968105SQ20122063844
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者金向华, 冉康德, 陈琦峰 申请人:苏州金宏气体股份有限公司