[发明专利]一种氩气中的杂质气体处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氩气中的杂质气体处理方法，属于气体技术领域。

背景技术

在现有技术中，普遍采用变压吸附制氮机制取氩气，在利用该设备制取氩气的过程中，以空气为原料，而以碳分子筛作为吸附剂，该碳分子筛具有对氧气和氩气选择性吸附的特性，以使氩气和氧气相互分离，且分离采用深冷空分这种传统的制氮方法，并经过压缩、净化、再利用热交换使空气液化为液空，通过液空蒸馏使其分离出氩气。虽然氧在碳分子筛微孔中的扩散速率远大于氮，但碳分子筛吸附氧分子后活性降低，即碳分子筛在一段时间内吸氧产氮，另一段时间内则需对碳分子筛进行脱氧再生，所以，利用碳分子筛制取氩气普遍存在分离率低下，氩气纯度低的问题。

发明内容

本发明提供一种氩气中的杂质气体处理方法，能够克服以上所述缺陷。

为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：反应炉密封，进行密封性检测合格后，吊入加热炉加热至800-850℃后，氩气从进气口依次通过多层次净化过程后从出气口排出；多层次净化过程包括如下：

粗脱氧：将混有杂质的氩气通入除氧机组中，再往该除氧机组中加入氢气和钯触媒，并将温度控制在 50℃ -80℃，通入的氢气占原料氩气的比例为 0.4％ -0.5％；

精脱氧：将粗脱氧后的氩气再加入一氧化锰与剩余的氧进行反应，温度控制在40℃ -45℃；

干燥：利用抗磨抗粉化的分子筛对精脱氧后的氩气进行干燥，且将干燥处理后的氩气的露点温度降至 -60℃以下。

本发明涉及的这种氩气中的杂质气体处理方法，原理是基于净化材料在800-850℃对氩气中的氧气、氮气、二氧化碳、水汽等杂质的吸附而达到的提纯作用。本发明能有效降低氩气中氧气、氮气、二氧化碳、水汽等杂质，从而间接提升了海绵钛品质。采用一氧化锰作为脱氧剂填料，该脱氧剂使脱氧反应极易进行，可将含氧量降至小于 5ppm，且脱氧条件要求较低，一氧化锰氧化反应产生的水较少，极易使其被干燥，一氧化锰氧化的产物容易被还原，使其再生，所以，采用一氧化锰氧化可降低生产成本；同时在工艺流程的最后阶段通入过量的氩气，可将设备中的氢气置换掉，防止最后的氢气过剩。

具体实施方式

实施例1

反应炉密封，进行密封性检测合格后，吊入加热炉加热至800-850℃后，氩气从进气口依次通过多层次净化过程后从出气口排出；多层次净化过程包括如下：

粗脱氧：将混有杂质的氩气通入除氧机组中，再往该除氧机组中加入氢气和钯触媒，并将温度控制在 50℃，通入的氢气占原料氩气的比例为 0.4％；

精脱氧：将粗脱氧后的氩气再加入一氧化锰与剩余的氧进行反应，温度控制在40℃；

干燥：利用抗磨抗粉化的分子筛对精脱氧后的氩气进行干燥，且将干燥处理后的氩气的露点温度降至 -80℃以下。

所述精脱氧步骤中，首先将除氧机组减压至标准大气压，然后将除氧机组加热至 273℃时再通入氢气。

实施例2

反应炉密封，进行密封性检测合格后，吊入加热炉加热至800-850℃后，氩气从进气口依次通过多层次净化过程后从出气口排出；多层次净化过程包括如下：

粗脱氧：将混有杂质的氩气通入除氧机组中，再往该除氧机组中加入氢气和钯触媒，并将温度控制在80℃，通入的氢气占原料氩气的比例为 0.5％；

精脱氧：将粗脱氧后的氩气再加入一氧化锰与剩余的氧进行反应，温度控制在45℃；

干燥：利用抗磨抗粉化的分子筛对精脱氧后的氩气进行干燥，且将干燥处理后的氩气的露点温度降至 -60℃以下。

所述精脱氧步骤中，首先将除氧机组减压至标准大气压，然后将除氧机组加热至 268℃时再通入氢气。

实施例3

反应炉密封，进行密封性检测合格后，吊入加热炉加热至800-850℃后，氩气从进气口依次通过多层次净化过程后从出气口排出；多层次净化过程包括如下：

粗脱氧：将混有杂质的氩气通入除氧机组中，再往该除氧机组中加入氢气和钯触媒，并将温度控制在 65℃，通入的氢气占原料氩气的比例为 0.45％；

精脱氧：将粗脱氧后的氩气再加入一氧化锰与剩余的氧进行反应，温度控制在43℃；

干燥：利用抗磨抗粉化的分子筛对精脱氧后的氩气进行干燥，且将干燥处理后的氩气的露点温度降至 -70℃以下。

所述精脱氧步骤中，首先将除氧机组减压至标准大气压，然后将除氧机组加热至 270℃时再通入氢气。

本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。