[发明专利]同位素气体净化处理装置

说明书

技术领域

本发明属于一种气体净化处理装置，具体涉及一种同位素气体净化处理装置。

背景技术

同位素气体广泛用于半导体研究、军事、照明、生物医药、医疗、基础物理研究等。这些同位素气体有：氩-36、氩-38、氩-40、氯-35、氯-37、氘、氦-3、氖-20、氖-21、氖-22、氮-15、氧-17、氧-18、氙-124、氙-126、氙-128、氙-129、氙-131、氙-132、氙-134、氙-136等。由于应用领域的需要通常要求高纯度、高丰度。但是由于原生性和生产过程污染造成同位素气体产品中杂质较多，这些杂质通常为：O₂、H₂O、CO₂、CO、CF₄、C₂H₂、C₂H₄、CH₄等。

同位素气体的应用领域要求主成分纯度尽量高，杂质气体尽量低，而且净化处理过程的主成分损耗越低越好。这样就需要一个装置在不损耗同位素气体的情况下，对杂质气体进行吸收。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在的确定而提出的，其目的是提供一种同位素气体净化处理装置。

本发明的技术方案是：

一种同位素气体净化处理装置，包括通过管路依次连通的气体源、粗脱设备、组合式气体在线分析仪、精脱设备和气体产品缓冲容器；所述粗脱组件包括多组并联连接的粗脱组件，每组粗脱组件由相互串联的流量计和粗脱柱组成；所述精脱设备包括多组并联连接的精脱柱；所述粗脱柱由粗脱柱腔体和设置于其内部的粗脱剂组成；所述精脱柱由精脱柱腔体和设置于其内部的多个精脱剂组成。

所述流量计设置于粗脱柱靠近气体源的 一侧。

所述气体源与粗脱设备之间、每组粗脱组件出口处和气体产品缓冲容器进口处均设置有阀门。

所述粗脱剂沿粗脱柱腔体轴向设置。

所述多个精脱剂沿精脱柱腔体径向平行设置。

本发明的有益效果是：

本发明采用两组组件并联方式净化，当一组运行时，另一组可以再生待用，保证净化处理的连续性；可根据实际需要更换不同的净化剂，达到不同的处理效果，可选用的净化剂范围宽，如吸附型、催化型、干燥型和复合型净化剂；动态监控系统，对工作状态和净化剂寿命在线监测，易于使用和维护保养。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

其中：

1 气体源2 粗脱设备

3 组合式气体在线分析仪4 精脱设备

5 气体产品缓冲容器6 粗脱组件

7 精脱柱8 流量计

9 粗脱柱10粗脱柱腔体

11粗脱剂12精脱柱腔体

13精脱剂。

具体实施方式

下面结合说明书附图及实施例对本发明同位素气体净化处理装置进行详细说明：

如图1所示，一种同位素气体净化处理装置，包括通过管路依次连通的气体源1、粗脱设备2、组合式气体在线分析仪3、精脱设备4和气体产品缓冲容器5；所述粗脱组件2包括多组并联连接的粗脱组件6，每组粗脱组件6由相互串联的流量计8和粗脱柱9组成；所述精脱设备4包括多组并联连接的精脱柱7；所述粗脱柱9由粗脱柱腔体10和设置于其内部的粗脱剂11组成；所述精脱柱7由精脱柱腔体12和设置于其内部的多个精脱剂13组成。

所述流量计8设置于粗脱柱9靠近气体源1的 一侧。

所述气体源1与粗脱设备2之间、每组粗脱组件6出口处和气体产品缓冲容器5进口处均设置有阀门。

所述粗脱剂11沿粗脱柱腔体10轴向设置。

所述多个精脱剂13沿精脱柱腔体12径向平行设置。

本发明的使用方法：

同位素气体通过本申请净化处理装置，先进入粗脱组件2，催化过滤掉O₂、CO₂、CO、CF₄、C_mH_n等大部分杂质气体，粗脱剂11可采用钙基分子筛及钯碳纤维复合催化剂、13X基钯催化剂。钯碳纤维催化剂具有强力CmHn及CO、CO2吸附能力且在生产情况下不释出。

经粗脱的同位素气体，再进入含有锆钒铁钛金属吸附剂作为精脱剂13的精脱柱7进一步脱除气体中的氮及微量的氧、CO₂、水等杂质，从而得到纯度>99.999%的高纯同位素气体。

实例1