[发明专利]混合气体中单一气体的富集纯化设备

权利要求书

1.一种混合气体中单一气体的富集纯化设备，其特征在于，包括：

能够冷冻吸附混合气体中的部分目标外气体的预纯化冷阱(10)，所述预纯化冷阱(10)设置有供混合气体进入的混合气进口；

冷冻时能够吸附所述混合气体中的目标气体、加热时能够释放所吸附已经过纯化的所述目标气体的富集冷热阱(1)，所述富集冷热阱(1)中可拆卸地填充不同规格的分子筛，所述富集冷热阱(1)的进气口与所述预纯化冷阱(10)的出气口通过第一开关阀连接；

用于降低所述富集冷热阱(1)的温度以使所述富集冷热阱(1)吸附所述目标气体的冷冻装置；

用于使所述富集纯化设备达到预设真空度并能够将所述混合气体中没有被吸附的其他目标外气体排出所述富集冷热阱(1)的真空获得系统，所述真空获得系统的抽气口与所述富集冷热阱(1)的出气口连接；

用于加热所述富集冷热阱(1)以使所述富集冷热阱(1)吸附的所述目标气体完全释放的加热装置；

通过第二开关阀与所述富集冷热阱(1)的出气口连接的纯化输出口。

2.根据权利要求1所述的富集纯化设备，其特征在于，所述冷冻装置包括：

外套于所述富集冷热阱(1)的冷冻套管(2)；

储存有液氮的自适压液氮罐(3)，所述自适压液氮罐(3)通过导管向所述冷冻套管(2)内导入冷冻所述目标气体所需要的液氮，所述导管伸入所述自适压液氮罐(3)的液氮液面以下；

用于气化所述自适压液氮罐(3)中的液氮以产生压力将液氮导入所述冷冻套管(2)内的加热模块(4)。

3.根据权利要求2所述的富集纯化设备，其特征在于，所述冷冻装置还包括：

设置在所述导管伸入所述自适压液氮罐(3)的一端的锥形导向结构，所述锥形导向结构自靠近所述冷冻套管(2)的一端向远离所述冷冻套管(2)的一端渐扩，所述加热模块(4)设置在所述锥形导向结构内。

4.根据权利要求3所述的富集纯化设备，其特征在于，所述冷冻套管(2)为聚四氟乙烯套管，所述导管为聚四氟乙烯管，所述锥形导向结构为金属锥形管(5)。

5.根据权利要求2-4任一项所述的富集纯化设备，其特征在于，还包括：

用于检测所述富集冷热阱(1)的冷冻温度的第一控温探头；

控制进入所述冷冻套管(2)内的液氮量的冷冻控温仪(7)，所述冷冻控温仪(7)与所述第一控温探头、所述加热模块(4)连接。

6.根据权利要求1所述的富集纯化设备，其特征在于，所述富集冷热阱(1)为不锈钢冷热阱，所述加热装置为设置在所述不锈钢冷热阱上的加热丝。

7.根据权利要求6所述的富集纯化设备，其特征在于，还包括：

用于检测所述富集冷热阱(1)的加热温度的第二控温探头；

控制所述加热丝的加热温度的加热控温仪(6)，所述加热控温仪(6)与所述第二控温探头、所述加热丝连接。

8.根据权利要求1所述的富集纯化设备，其特征在于，所述真空获得系统包括：

分子涡轮泵(8)，所述分子涡轮泵(8)的抽气口与所述富集冷热阱(1)的出气口连接；

机械泵，所述机械泵的抽气口与所述分子涡轮泵(8)的排气口连接；

用于测量所述富集纯化设备的真空度的真空计(9)。

9.根据权利要求1所述的富集纯化设备，其特征在于，所述富集冷热阱(1)为轴线呈螺旋线的螺旋管状。

10.根据权利要求1所述的富集纯化设备，其特征在于，所述预纯化冷阱(10)为轴线呈U型的U型管状。