[发明专利]一种氮气、氩气、氧气超纯纯化工艺及系统

权利要求书

1.一种氮气、氩气、氧气超纯纯化工艺，其特征在于：包含催化氧化工序和吸附工序，

（1）催化氧化工序：采用以金属氧化物作为载体担钯的氧化催化剂，催化氧化反应时不需要在原料气中额外配氧，原料气体经过加热到300摄氏度后进入催化反应器，催化反应器的工作温度为50-300℃，，原料气中的甲烷、一氧化碳、氢气、和非甲烷烃类被氧化催化剂氧化；

（2）吸附工序：经过催化氧化工序后的气体只含有氧、水、二氧化碳三种杂质，之后进入后端的吸附工序进行纯化，经吸附反应器纯化对氧、水、二氧化碳吸附，脱除氧、水、二氧化碳到1ppb以下。

2.根据权利要求1所述的一种氮气、氩气、氧气超纯纯化工艺，其特征在于：所述（2）吸附工序：采用一备一用吸附反应器分别处于纯化阶段和再生阶段；

纯化阶段：经催化氧化工序后的气体进入吸附反应器后，经吸附反应器纯化对氧、水、二氧化碳吸附，脱除氧、水、二氧化碳到1ppb以下；

再生阶段：再生气通过再生气加热器进入吸附反应器，高温的再生气将吸附反应器在纯化阶段吸附的水汽带出床层，经再生气冷却器降温后通过放空口高位放空；再进行加氢再生，氢气作为镍催化剂床层和脱氧剂床层的还原气对吸附反应器进行再生，经再生气冷却器降温后通过放空口高位放空。

3.根据权利要求1所述的一种氮气、氩气、氧气超纯纯化工艺，其特征在于：所述氧化催化剂为PO-3型。

4.一种氮气、氩气、氧气超纯纯化系统，其特征在于：包含催化氧化系统、吸附系统和控制系统；所述催化氧化系统包含催化反应器、催化加热器、催化冷却器，催化反应器内部装填氧化催化剂；吸附系统包含一备一用两个吸附反应器、相应的阀门、相应的管路、再生气加热器、再生气冷却器和控制系统；所述吸附反应器装填充脱氧剂床层和镍催化剂床层；所述催化系统与原料气入口连接，催化系统出口与吸附系统原料气进口连接，吸附系统出口与产品气出口连接。

5.根据权利要求4所述的一种氮气、氩气、氧气超纯纯化系统，其特征在于：所述催化反应器进气口通过原料气输入管路和阀门与原料气入口连接，吸附反应器出气口通过产品气输出管路和阀门与产品气出口连接；原料气输入管路上旁路连通再生气输出管路，再生气输出管路上安装有冷却器和阀门，再生气输出管路连通放气口；产品气输出管路旁路连接再生气输入管路，再生气输入管路上安装有加热器和阀门。

6.根据权利要求5所述的一种氮气、氩气、氧气超纯纯化系统，其特征在于：所述再生气输入管路通过管路连接氢气入口，且管路上安装有氢气入口阀。

7.根据权利要求5所述的一种氮气、氩气、氧气超纯纯化系统，其特征在于：所述阀门采用电子级高纯隔膜阀或波纹管阀。

8.根据权利要求4所述的一种氮气、氩气、氧气超纯纯化系统，其特征在于：所述控制系统包括CPU中央控制单元，CUP中央控制单元分别与流量开关、压力传感器、温度传感器、继电器、接触器、显示面板连接。

9.根据权利要求4所述的一种氮气、氩气、氧气超纯纯化系统，其特征在于：所述当吸附反应器处于再生阶段时，加热器将再生气体加热到280摄氏度，再输入到吸附反应器。