[发明专利]一种液氧中浓缩氪氙浓缩物的设备及其方法

权利要求书

1.一种液氧中制取氪氙浓缩物的设备，其特征在于，包括冷箱(1)、设置于冷箱(1)内的主换热器(2)、精馏塔(4)、冷凝蒸发器(5)、氮气循环压缩机(7)和低温吸附器(8)，所述低温吸附器(8)通过管道与所述精馏塔(4)中部的液氧进口连接；用户管道通过管道与所述氮气循环压缩机(7)的氮气进口连接，所述氮气循环压缩机(7)通过管道经所述主换热器(2)连接所述精馏塔(4)塔底再沸器(3)的压力氮气进口，所述再沸器(3)的液氮出口通过管道与所述冷凝蒸发器(5)连接，且所述精馏塔(4)塔底的氪氙浓缩物出口与第五外界管道连接；所述精馏塔(4)塔顶的氧蒸汽出口通过管道分别与所述冷凝蒸发器(5)、第一外界管道连接；所述冷凝蒸发器(5)的液氧出口通过管道与所述精馏塔(4)塔顶连接；所述冷凝蒸发器(5)的氮气出口通过管道与所述氮气循环压缩机(7)的氮气进口连接。

2.根据权利要求1所述的液氧中浓缩氪氙浓缩物的设备，其特征在于，所述冷凝蒸发器(5)的液氧出口通过管道还与第三外界管道连接，所述冷凝蒸发器(5)的液氮出口通过管道与第四外界管道连接。

3.根据权利要求1所述的液氧中浓缩氪氙浓缩物的设备，其特征在于，还包括液压泵(6)，所述液压泵(6)与所述冷箱内低温吸附器(7)的液氧进口连接。

4.根据权利要求3所述的液氧中浓缩氪氙浓缩物的设备，其特征在于，所述精馏塔(4)(4)塔顶的氧蒸汽出口经过所述主换热器(2)与所述第一外界管道连接，所述冷凝蒸发器(5)的氮气出口经过所述主换热器(2)与所述氮气循环压缩机(7)的氮气进口连接。

5.根据权利要求1所述的液氧中制取氪氙浓缩物的设备，其特征在于，还包括设于各连接管道上的节流阀。

6.采用如根据权利要求1-5任一项所述设备的液氧中制取氪氙浓缩物的方法，其特征在于，包括以下七个步骤：

步骤一：空分产生的液氧，经过液氧泵加压后，送入冷箱内的所述低温吸附器(7)中；

步骤二：进入低温吸附器(7)中的液氧经除杂后进入所述精馏塔(4)中部；

步骤三：进入所述精馏塔(4)中部的液氧加入到所述精馏塔(4)顶部流下的液氧中，并与所述精馏塔(4)内上升的氧蒸汽进行热质交换；液氧中轻组分进入氧蒸汽中升入所述精馏塔(4)塔顶，液氧中重组分在液氧中富集，最后流入所述精馏塔(4)塔底；

步骤四：所述用户通道的压力氮气进入所述氮气循环压缩机的氮气进口，所述氮气循环压缩机氮气出口的氮气通过所述主换热器(2)进入所述再沸器(3)被冷凝成液氮，释放出热量，加热所述精馏塔(4)塔底中的液氧，所述精馏塔(4)塔底中的液氧经加热蒸发为氧蒸汽进入所述精馏塔(4)塔顶；

步骤五：进入所述精馏塔(4)塔顶的氧蒸汽通过其氧蒸汽出口一部分进入所述第一外界管道排出；另一部分进入所述冷凝蒸发器(5)；

步骤六：自所述再沸器(3)出来的液氮经过节流阀降压后，通过管道输入所述冷凝蒸发器(5)，液氮吸收所述冷凝蒸发器(5)中热量蒸发成氮气，从所述冷凝蒸发器(5)的氮气出口进入所述氮气循环压缩机的氮气进口；同时，所述冷凝蒸发器(5)中的氧蒸汽降温冷凝成液氧从所述冷凝蒸发器(5)的液氧出口通过管道进入所述精馏塔(4)塔顶流下；

步骤七：依次重复所述步骤一、步骤二、步骤三、步骤四、步骤五、步骤六、步骤七。

7.根据权利要求6所述的液氧中制取氪氙浓缩物的方法，其特征在于，所述冷凝蒸发器(5)中液氧还从所述冷凝蒸发器(5)的液氧出口进入所述第三外界管道排出。

8.根据权利要求6所述的液氧中制取氪氙浓缩物的方法，其特征在于，所述冷凝蒸发器(5)的液氮还通过所述冷凝蒸发器(5)的液氮出口进入所述第四外界管道排出。