[发明专利]一种精馏法去除一氧化碳并集成高纯氮的氩气回收方法和装置

权利要求书

1.一种精馏法去除一氧化碳并集成高纯氮的氩气回收方法，包括氩气回收流路和空气氮气流路，其特征在于：

所述的氩气回收流路，包括如下步骤：

S11、将回收氩气经氩气压缩机加压，并去除油及粉尘后，进入一氧化碳反应炉去除其中的氧气；除氧后的氩气经过冷却器冷却后，进入氩气预冷纯化系统中脱除其中的水和二氧化碳，得到干燥的粗氩气；

S12、将干燥的粗氩气送入精馏冷箱，先经换热器降温至液化温度后，进入设立于精氩塔底部的氩塔第一再沸器，在氩塔第一再沸器中，气体被液化，出氩塔第一再沸器的液体经节流降压部分被气化后，送入精氩塔中上部参与精馏；

S13、进入精氩塔的气液混合流体，其中的液体部分随着塔内液体下降，在塔底得到纯液氩；从精氩塔底部抽出纯液氩经节流降压后送入氩塔冷凝蒸发器的蒸发侧，纯液氩在氩塔冷凝蒸发器的蒸发侧蒸发为氩气，经过换热器复热回收冷量后，送出精馏冷箱；

S14、进入精氩塔的气液混合流体，其中的气体部分随着塔内气体上升，在塔顶的气体主要是一氧化碳与氮气，从精氩塔顶部抽出的气体的一部分进入氩塔冷凝蒸发器，冷凝为液体后送入精氩塔；

所述的空气氮气流路，包括如下步骤：

S21、空气经过空气压缩机压缩后，进入空气预冷纯化系统，去除其中的水和二氧化碳；干燥后的空气经精馏冷箱内的换热器降温至液化温度，之后送入氮塔底部，为氮塔提供精馏气体；

S22、进入氮塔底部的带液空气，其中的重组分在液体中积聚，在塔底得到液体的富氧气；其中的轻组分在气体中积聚，在塔顶得到高纯度氮气；

S23、从氮塔塔顶抽出的高纯度氮气分为两部分：第一部分氮气送入氮塔冷凝蒸发器的高温侧，被降温冷却为液氮后送回氮塔，参与氮塔的精馏；第二部分氮气经过换热器复热回收冷量后，送出精馏冷箱，然后送入氩气预冷纯化系统内作为再生气使用；

S24、从氮塔的底部抽出的富氧液空经过调整压力后，进入氮塔冷凝蒸发器，为其提供冷源，本身被汽化为富氧气出氮塔冷凝蒸发器，然后进入换热器复热，出精馏冷箱后输送至空气预冷纯化系统内作为干燥气体。

2.根据权利要求1所述的精馏法去除一氧化碳并集成高纯氮的氩气回收方法，其特征在于，步骤S11中，除氧后的氩气经过冷却器冷却至35-40℃，再进入氩气预冷纯化系统中，经氩气预冷机冷却至5-8℃，进入氩气纯化器脱除水和二氧化碳，得到干燥的粗氩气。

3.根据权利要求1所述的精馏法去除一氧化碳并集成高纯氮的氩气回收方法，其特征在于，步骤S13中，来自所述精馏冷箱外界的补充液氩通过管道进入所述精氩塔冷凝蒸发器的蒸发侧。

4.根据权利要求1所述的精馏法去除一氧化碳并集成高纯氮的氩气回收方法，其特征在于，步骤S13中，送出所述精馏冷箱的氩气分为两部分：第一部分氩气作为氩气产品，可加压或者直接送气；第二部分氩气作为循环气，进入氩气循环压缩机加压后，送回精馏冷箱，经换热器降温后，进入精氩塔底部的氩塔第二再沸器，在其中被液化，经过降压后送至氩塔冷凝蒸发器内为其提供冷源。

5.根据权利要求1所述的精馏法去除一氧化碳并集成高纯氮的氩气回收方法，其特征在于，步骤S14中，从所述精氩塔顶部抽出的气体分成两部分：第一部分经换热器复热回收冷量后送出塔外放空；第二部分气体进入氩塔冷凝蒸发器的气体侧冷凝为液体，流入精氩塔，为精馏提供液体。

6.根据权利要求1所述的精馏法去除一氧化碳并集成高纯氮的氩气回收方法，其特征在于，步骤S23中，所述第一部分氮气送入氮塔冷凝蒸发器的高温侧，被降温冷却为液氮后，一部分送回氮塔参与氮塔的精馏，另一部分液氮可作为副产品，抽出精馏冷箱。