[实用新型]高纯或有毒流体的回收装置

说明书

本实用新型公开一种高纯或有毒流体的回收装置，包括内层压力容器，中层压力容器、外层真空容器、内层压力容器的热开关、各容器的管路及阀门等；所述的内层压力容器用于盛放高纯或者有毒流体介质，中层压力容器与内层压力容器构成的环形密闭空间可以充注液氮或者其他低温流体，外层真空容器可以提供真空环境减小漏热，内层压力容器与外层真空容器之间设计有波纹管连接的热开关，可以在保证真空的前提下实现热开关的闭合与断开。在中层压力容器内充注液氮或者其他低温流体时，内层压力容器内获得较低的蒸气压，从而实现对高纯或者有毒流体的回收。本实用新型使用方便，易于维护，反应迅速，设备实现了小型化一体化，可长时间处于待命状态。

技术领域

本实用新型涉及使用高纯或有毒流体的场合，在工业生产或科学实验中，这些流体或因价格昂贵需要回收使用，或因有毒有害不能随意排放，具体为一种高纯或有毒流体的回收装置，适用于流体回收场合。

背景技术

在PandaX为代表的液氙暗物质探测实验中，需要用到纯度为99.9995％以上的氙气，氙气中的氪气含量也降到了1ppt甚至0.1ppt，同时氙气的价格非常昂贵，所以在实验结束后必须回收高纯氙气，并且在实验过程中，为了防止意外，也必须做好回收高纯氙气的准备。现有的氙气回收技术，一种方法是利用隔膜压缩机把氙气充入气瓶或者压力储罐，但隔膜压缩机要求进口压力不小于 0.2MPa，低于这个压力的氙气必须采用其他技术回收。第二种方法是把气瓶或者压力储罐放在敞口杜瓦中，然后充入液氮冷却，氙气在气瓶或者压力储罐内表面凝结或者凝华，随着回收过程的进行，这些凝结或者凝华的氙热阻越来越大，从而回收速率同步降低。这种方法有三个缺点，对实验装置的运行维护带来了较多困难。首先敞口杜瓦中的液氮挥发很快，注入的液氮很快就消耗殆尽，大部分时间杜瓦及内部的气瓶或者压力储罐处于室温，需要额外的装置供应液氮；其次，从开始向杜瓦内部注入液氮到气瓶或者压力储罐具备回收能力需要较长的时间，不具备瞬时回收能力，动态响应特性差；第三，杜瓦中的液氮处于底部，气瓶或者压力储罐内表面凝结的液态氙也会汇集到底部，此时最需要冷却的位置为气瓶或者压力储罐的中上部，也就是液氮不能有效冷却气瓶或者压力储罐，液氮的有效利用率低，这在较为密闭的地下实验室空间或者液氮获得较为困难的场合是不方便的。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，优化PandaX暗物质探测实验系统的运行稳定性、可靠性，本实用新型提出一种高纯或有毒流体的回收装置，可方便的回收氙气，并长时间处于待命状态。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种高纯或有毒流体的回收装置，其特点在于，包括中心可承受内压及外压的内层压力容器，及套设在该内层压力容器外的中层压力容器，使内层压力容器和中层压力容器之间形成内密闭空间，所述的中层压力容器放置在外层真空容器内，使中层压力容器和外层真空容器之间形成外密闭空间；

在所述的内层压力容器的外表面均匀布设有流体盘管，该流体盘管的一端通过盘管阀门伸出所述的外层真空容器，另一端连通所述的内密闭空间；

第一阀门及管路经所述的外层真空容器通入所述的内密闭空间，第二阀门及管路经所述的外层真空容器通入所述的内密闭空间，第三阀门及管路经所述的外层真空容器和中层压力容器通入所述的内层压力容器内，第四阀门及管路经所述的外层真空容器和中层压力容器通入所述的内层压力容器内，爆破片及管路经所述的外层真空容器和中层压力容器通入所述的内层压力容器内；安全阀和液位计分别经所述的外层真空容器通入所述的中层压力容器内。

所述的第一阀门及管路A比第二阀门及管路E的管路长度长，该第一阀门及管路A的端口位于所述的内密闭空间的下部，第二阀门及管路E的端口位于所述的内密闭空间的上部。

所述的第四阀门及管路D比第三阀门及管路B的管路长度长，该第四阀门及管路D的端口位于所述的内层压力容器的下部，该第三阀门及管路B的端口位于所述的内层压力容器的上部。