[发明专利]一种提高氩气回收率的装置及方法

摘要

本发明公开了一种提高氩气回收率的装置及方法，利用回收现场会有液氩提供的便利，用液氩提供冷量，再利用低温精馏法脱除氮气、氢气，提高了氩气的回收率和氢气的利用率，简化了低温精馏的流程和操作，降低了运行能耗；利用集成的空气氮气流路，通过膨胀机产生冷量，冷箱内自产氮气，可降低再生气的限制，提高回收氩气的提取率；此外，还利用辅助冷凝蒸发器的连接作用，将氩气回收流路与空气氮气流路进行冷量交换，把膨胀机产生的多余冷量输送到氩气回收流路，降低了外界加入的液氩量，从而降低了设备的运营成本。

主权项

1.一种提高氩气回收率的方法，其特征在于，包括步骤：(1)将待回收氩气依次经氩气压缩机(1)、除一氧化碳器(2)、除氧器(4)和氩气预冷纯化系统(6)净化处理后，除去回收氩气中的一氧化碳、氧、水和二氧化碳，得干燥的粗氩气；(2)将干燥的粗氩气送入精馏冷箱(7)，经主换热器(8)降温后送入精氩塔(10)底部的氩塔再沸器(9)，出氩塔再沸器(9)的气液混合流体通过管道经粗氩气节流阀(V2)送入精氩塔(10)中上部参与精馏，气体部分随精氩塔(10)内气体上升，液体部分随精氩塔(10)内液体下降，并在塔底得到纯液氩；(3)从精氩塔(10)底部抽出纯液氩，经纯液氩节流阀(V1)节流降压后送入氩塔冷凝蒸发器(11)的蒸发侧；纯液氩在氩塔冷凝蒸发器(11)的蒸发侧蒸发为氩气，经主换热器(8)复热回收冷量后出精馏冷箱(7)送入纯氩气用户；(4)从精氩塔(10)顶部抽出的氩气出塔后分为三部分，第一部分氩气经主换热器(8)复热回收冷量后送入氩气预冷纯化系统(6)作为再生气一部分；第二部分氩气进入氩塔冷凝蒸发器(11)的气体侧冷凝为液体，并经管道流回精氩塔(10)，为精氩塔(10)提供精馏所需的液体；第三部分氩气经管道进入辅助冷凝蒸发器(12)内与部分液体空气进行换热，冷凝为液体后，与第二部分氩气冷凝的液体汇合送入精氩塔(10)；(5)同时，将空气经空气压缩机(17)压缩后，送入空气预冷纯化系统(18)去空气中的除水和二氧化碳，干燥后的空气经精馏冷箱(7)内的主换热器(8)降温后进入氮塔再沸器(14)被部分液化，然后送入气液分离器(13)进行气液分离；(6)从氮塔(15)顶部抽出的高纯度氮气，一部分送入氮塔冷凝蒸发器(16)的高温侧，被降温冷却为液氮后送回氮塔(15)，另一部分经主换热器(8)复热回收冷量后，出精馏冷箱(7)送入氩气预冷纯化系统(6)，作为再生气使用；(7)从氮塔(15)底部抽出的富氧液，经调压后送入氮塔冷凝蒸发器(16)，并被汽化为富氧气从氮塔冷凝蒸发器(16)顶部抽出，经主换热器(8)复热后出精馏冷箱(7)送入空气预冷纯化系统(18)，作为再生气使用。