[发明专利]一种集成高纯氮和氩气回收的方法及装置

权利要求书

1.一种集成高纯氮和氩气回收的方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤(1)：待回收氩气经过氩气压缩机加压、除一氧化碳器除CO后进入第一冷却器冷却；

步骤(2)：经步骤(1)中所述第一冷却器冷却后的回收氩气与加入的氢气混合后进入除氧器除氧并放热，获热的氩气再经第二冷却器降温、氩气预冷纯化系统中冷却纯化；

步骤(3)：经步骤(2)中冷却纯化后的氩气进入精馏冷箱，经过主换热器降温至液化点，进入设立于精氩塔底部的氩塔再沸器进行部分液化；

步骤(4)：经步骤(3)中所述氩塔再沸器部分液化的气液混合流体通过粗氩节流阀节流降压送入所述精氩塔中上部参与精馏；

步骤(5)：经步骤(4)中所述精氩塔精馏产生的纯液氩在所述精氩塔塔底积聚，将所述精馏塔底部抽出的纯液氩经纯液氩节流阀节流降压与外界补充液氩一并进入所述冷凝蒸发器的蒸发侧蒸发为氩气，并且氩气经过所述主换热器复热回收冷量，送出所述精馏冷箱，进入纯氩气用户管道；

步骤(6)：经步骤(4)中所述精氩塔精馏产生的氩气在所述精氩塔顶部积聚，所述精氩塔顶部的氩气一部分进入所述冷凝蒸发器气体侧冷凝为液体，流入所述精氩塔顶部；再一部分进入辅助冷凝蒸发器气体侧冷凝为液体；

步骤(7)：空气经过空压机压缩、空气预冷纯化系统冷却纯化后进入所述精馏冷箱内的所述主换热器进行降温；

步骤(8)：经所述步骤(7)中所述主换热器中部抽出一部分降温后空气，进入膨胀机膨胀后送入精氮塔，参与精馏；另一部分降温后空气经所述氮塔再沸器部分液化后进入气液分离器进行气液分离；

步骤(9)：经所述步骤(8)中所述气液分离器进行气液分离后液体分为两部分，一部分液体直接进入所述精氮塔底部参加精馏；另一部分进入所述辅助冷凝蒸发器液化所述精氩塔顶部出来的气体，本身被汽化后的气体与从所述气液分离器出来的气体混合后送入所述精氮塔底部参加精馏；

步骤(10)：经步骤(9)中所述精氮塔精馏的氮气从所述精氮塔顶部送入所述氮塔冷凝蒸发器高温侧降温冷却为液氮后送回所述精氮塔顶部，做为下降的液体，参与所述精氮塔的精馏；

步骤(11)：将所述精氮塔底部抽出的富氧液空经过节流阀调整压力后，送入所述氮塔冷凝蒸发器汽化为富氧气。

2.根据权利要求1所述的集成高纯氮和氩气回收的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述精馏塔底部抽出的纯液氩经纯液氩节流阀节流降压后还与外界补充液氩一并进入所述冷凝蒸发器的蒸发侧蒸发为氩气。

3.根据权利要求1所述的集成高纯氮和氩气回收的方法，其特征在于，所述步骤(6)中，所述精氩塔顶部的氩气还有一部分经所述主换热器复热回收冷量后送出所述精馏冷箱外，并进入所述氩气预冷纯化系统；所述步骤(9)中，所述精氮塔精馏后所述精氮塔顶部的氮气还经过所述主换热器复热回收冷量后，送出所述精馏冷箱，并进入所述空气预冷纯化系统。

4.根据权利要求1所述的集成高纯氮和氩气回收的方法，其特征在于，所述步骤(8)中，从所述主换热器的中部抽出的所述一部分降温后空气温度为-140℃～-158℃，进入所述膨胀机膨胀至所述精氮塔压力为0.3MPaA～0.5MPaA，通过管道送入精氮塔；从所述主换热器的末端抽出来的另一股空气被冷却至液化温度，在获得空气微量带液，空气微量带液的温度为-165～-175℃。

5.根据权利要求1所述的集成高纯氮和氩气回收的方法，其特征在于，所述氩塔再沸器内外侧形成约0.5～1.5℃的温差。