一种高纯氩气纯化装置的制作方法

本实用新型属于氩气提纯技术领域，特别涉及一种高纯氩气纯化装置。

背景技术：

市面上使用的瓶装氩气，往往在充瓶及管道输送过程中，会混入部分空气、氧气、水、氮气、甲烷、一氧化碳、二氧花碳等杂质造成氩气纯度下降，影响产品品质。

技术实现要素：

本实用新型目的是为了解决上述现有技术中存在的问题而提出了一种高纯氩气纯化装置；为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种高纯氩气纯化装置，包括通过管道依次相连接的稳压阀、换热除氧机构、冷却器、冷干机、吸附器、过滤器、背压阀、流量检测计，在流量检测计的出口管路上分设有纯气出口分支管路、放空分支管路，且在流量检测计的出口管路上设有气体成分检测计；

所述换热除氧机构包括换热器，换热器的第一进口与稳压阀相连通，换热器的第一出口与加热器相连通，加热器与除氧器进口相连通，除氧器出口折回再与换热器的第二进口相连通，换热器的第二出口与冷却器相连通；

所述吸附器包括两个并联设置的两个分吸附器，所述两个分吸附器的进口端之间通过进口阀门组相连接，两个分吸附器的出口端之间通过出口阀门组相连接，进口阀门组用和出口阀门组用于控制两个分吸附器互相备用交替工作，所述冷干机的出口与进口阀门组相连接，过滤器的进口与出口阀门组相连接。

优选的，在分吸附器与进口阀门组之间设有干燥器，在进口阀门组与放空分支管路之间设有真空泵。

优选的，所述换热器的排污分管与冷却器的排污分管汇合后形成排污总管，排污总管的末端、冷却器进水管末端、冷却器出水管末端均设置在同侧。

本实用新型所具有的有益效果为：通过换热除氧机构和吸附器的相互配合作用将混入氩气中的混入部分空气、氧气、水、氮气、甲烷、一氧化碳、二氧花碳等杂质一次性除去，大大提高了氩气纯度，提高了产品品质。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步描述。

如图1所示，一种高纯氩气纯化装置，包括通过管道依次相连接的稳压阀3、换热除氧机构、冷却器9、冷干机10、吸附器、过滤器15、背压阀16、流量检测计17，在流量检测计17的出口管路18上分设有纯气出口分支管路20、放空分支管路21，且在流量检测计17的出口管路18上设有气体成分检测计19；

所述换热除氧机构包括换热器6，换热器6的第一进口与稳压阀3相连通，换热器6的第一出口与加热器7相连通，加热器7与除氧器8进口相连通，除氧器8出口折回再与换热器6的第二进口相连通，换热器6的第二出口与冷却器9相连通；

所述吸附器包括两个并联设置的两个分吸附器13，所述两个分吸附器13的进口端之间通过进口阀门组11相连接，两个分吸附器13的出口端之间通过出口阀门组14相连接，进口阀门组11和出口阀门组14用于控制两个分吸附器13互相备用交替工作，所述冷干机10的出口与进口阀门组11相连接，过滤器15的进口与出口阀门组14相连接。

在分吸附器13与进口阀门组11之间设有干燥器12，在进口阀门组11与放空分支管路21之间设有真空泵22；所述换热器6的排污分管与冷却器9的排污分管汇合后形成排污总管4，排污总管4的末端、冷却器9进水管5末端、冷却器9出水管1末端均设置在同侧。

本实用新型工作时，从氩气瓶组出来的氩气经过减压至0.8-1.0mpa后，首先经过稳压阀3稳压至0.6-0.8mpa，然后依次进入换热除氧机构、冷却器9、冷干机10、吸附器、过滤器15、背压阀16，然后经流量检测计17计量后送至用气点使用。

本方案的除氧器8采用的是碳燃烧除氧方式，利用炭脱氧剂与氧气反应深度除去氮气中的氧气，反应式为：c+o2=co2反应温度为280-350℃，反应后氩气中氧含量可达到≤1ppm；除氧器8也可以采用两个分除氧器并联，一用一备，分除氧器内装有炭脱氧剂，分除氧器前装有加热器7，加热器采7用电加热，可把进气加热到反应所需温度；同时设置有换热器6，利用分除氧器出气的高温气体跟进加热气的低温气体进行热交换，可节约40%以上的能耗；经过除氧的高温气（250-350℃）经过换热器6温度降到（120-160℃），然后进入冷却器9，温度降到40℃以下，然后进入到冷干机10降温至10℃，进入吸附器。

所述吸附器包括两个并联设置的两个分吸附器13分吸附器13，内装有除水和二氧化碳吸附剂、氮气专用吸附剂；通过控制阀门进行连接，可实现自动切换，正常一个工作、一个再生，定期自动切换；采用变温吸附真空解析工艺，常温工作时吸附剂把水、二氧化碳、甲烷、氮气等杂质吸附下来，再生时采用加热到再生温度，吸附剂吸附的水、二氧化碳、甲烷、氮气等杂质会解吸出来，通过真空泵抽出到系统外；避免了杂质的积累，可实现吸附器重复循环工作效果；经过吸附装置的氩气纯度能达到高纯氩的质量要求。

在出口管路18上设有气体成分检测计19上装有在线多组气体成分检测计19，可在线检测气体的杂质气体，当气体含量不合格时还可以发出报警，并控制不合格气回流阀开启、纯气出气阀关闭，通过回流管路回流再次进行净化处理。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种高纯氩气纯化装置，其特征在于，包括通过管道依次相连接的稳压阀、换热除氧机构、冷却器、冷干机、吸附器、过滤器、背压阀、流量检测计，在流量检测计的出口管路上分设有纯气出口分支管路、放空分支管路，且在流量检测计的出口管路上设有气体成分检测计；

所述换热除氧机构包括换热器，换热器的第一进口与稳压阀相连通，换热器的第一出口与加热器相连通，加热器与除氧器进口相连通，除氧器出口折回再与换热器的第二进口相连通，换热器的第二出口与冷却器相连通；

所述吸附器包括两个并联设置的两个分吸附器，所述两个分吸附器的进口端之间通过进口阀门组相连接，两个分吸附器的出口端之间通过出口阀门组相连接，进口阀门组和出口阀门组用于控制两个分吸附器互相备用交替工作，所述冷干机的出口与进口阀门组相连接，过滤器的进口与出口阀门组相连接。

2.根据权利要求1所述的高纯氩气纯化装置，其特征在于，在分吸附器与进口阀门组之间设有干燥器，在进口阀门组与放空分支管路之间设有真空泵。

3.根据权利要求1或2所述的高纯氩气纯化装置，其特征在于，所述换热器的排污分管与冷却器的排污分管汇合后形成排污总管，排污总管的末端、冷却器进水管末端、冷却器出水管末端均设置在同侧。

技术总结
本实用新型属于氩气提纯技术领域，公开了一种高纯氩气纯化装置，包括通过管道依次相连接的稳压阀、换热除氧机构、冷却器、冷干机、吸附器、过滤器、背压阀、流量检测计，在流量检测计的出口管路上分设有纯气出口分支管路、放空分支管路，且在流量检测计的出口管路上设有气体成分检测计；所述换热除氧机构包括换热器，换热器的第一进口与稳压阀相连通，换热器的第一出口与加热器相连通，加热器与除氧器进口相连通，除氧器出口折回再与换热器的第二进口相连通，换热器的第二出口与冷却器相连通；通过换热除氧机构和吸附器的相互配合作用将混入氩气中的混入部分空气、氧气、水、氮气、甲烷、一氧化碳、二氧花碳等杂质一次性除去。

技术研发人员：程长圣;陈正;程长亮
受保护的技术使用者：河南省科荣气体设备有限公司
技术研发日：2020.09.29
技术公布日：2021.06.25