一種制備高純氣體的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種制備高純氣體的方法，包括以下步驟：步驟1)、原料氣體通過(guò)原料氣體管道送至制備裝置中；步驟2)、進(jìn)入制備裝置中的原料氣體依次通過(guò)氣液分離器，冷凝器和反應(yīng)塔后處理后形成成品氣體，進(jìn)入成品氣體管道送至用戶(hù)；步驟3)、成品氣體通過(guò)出氣三通球閥的調(diào)整，部分成品氣回流至反應(yīng)塔，其中反應(yīng)塔啟動(dòng)再生及反應(yīng)功能處理后，進(jìn)入再生成品氣體管道。本發(fā)明能夠可根據(jù)總產(chǎn)氣量的變化達(dá)到全自動(dòng)再生氣體的恒流量調(diào)節(jié)；可通過(guò)再生半成品氣體露點(diǎn)信號(hào)與再生塔電加熱器的運(yùn)行工況連鎖調(diào)整，從而達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的目的；設(shè)備簡(jiǎn)單，易操作，可推廣運(yùn)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種制備高純氣體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氣體生產(chǎn)及制備領(lǐng)域，具體涉及一種制備高純氣體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代高純度的氣體制備工藝中，常通過(guò)三塔純化裝置對(duì)氣體中的相關(guān)雜質(zhì)及水分進(jìn)行反應(yīng)。為保證設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行，其中的三個(gè)塔根據(jù)閥門(mén)的不斷調(diào)整，在不同時(shí)間段依次處于再生、反應(yīng)及正常工作狀態(tài)。
[0003]針對(duì)現(xiàn)有高純氣體的三塔純化裝置及工藝中的再生過(guò)程，其作用是將已經(jīng)飽和的分子篩等反應(yīng)劑在電加熱的工況下，通過(guò)干燥的成品氣實(shí)施再生作用。但是實(shí)際生產(chǎn)中存在生產(chǎn)出的成品總氣量的需求是變化的，無(wú)法保證從中分流出來(lái)的再生氣體恒量通過(guò)再生反應(yīng)塔參與再生，將導(dǎo)致反應(yīng)塔的加熱溫度不穩(wěn)定及再生效果受到嚴(yán)重的影響。
[0004]長(zhǎng)期如此運(yùn)行的話(huà)，將對(duì)設(shè)備的使用壽命、產(chǎn)品質(zhì)量及節(jié)能降耗等方面都有著嚴(yán)重的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可控的，高效的一種制備高純氣體的方法。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種制備高純氣體的方法，包括以下步驟:
[0008]步驟I)、原料氣體通過(guò)原料氣體管道送至制備裝置中；
[0009]步驟2)、進(jìn)入制備裝置中的原料氣體依次通過(guò)氣液分離器，冷凝器和反應(yīng)塔后處理后形成成品氣體，進(jìn)入成品氣體管道送至用戶(hù)；
[0010]步驟3)、成品氣體通過(guò)出氣三通球閥的調(diào)整，部分成品氣回流至反應(yīng)塔，其中反應(yīng)塔啟動(dòng)再生及反應(yīng)功能處理后，進(jìn)入再生成品氣體管道。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述制備裝置包括:至少三組相同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)塔循環(huán)裝置，所述反應(yīng)塔循環(huán)裝置包括依次連通的氣液分離器，冷凝器，以及反應(yīng)塔，所述氣液分離器連接有進(jìn)氣三通閥，所述反應(yīng)塔連接有出氣三通閥，
[0012]所述進(jìn)氣三通閥的其余兩個(gè)端口分別連接有原料氣體管道和再生半成品氣體管道;
[0013]所述出氣三通閥的其余兩個(gè)端口分別連接有再生成品氣體管道和成品氣體管道。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，還包括一安裝于成品氣體管道上的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，和一安裝于再生成品氣體管道的流量計(jì)，所述流量計(jì)與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)再生流量的控制。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述再生半成品氣體管上安裝一露點(diǎn)分析儀，用于實(shí)時(shí)測(cè)量再生半成品氣體管內(nèi)的氣體露點(diǎn)數(shù)據(jù)。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述反應(yīng)塔包括一塔體，一設(shè)置于塔體內(nèi)部的電加熱器，所述塔體的進(jìn)出口管道上設(shè)置有三通球閥。[0017]通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0018]a、可根據(jù)總產(chǎn)氣量的變化達(dá)到全自動(dòng)再生氣體的恒流量調(diào)節(jié)。
[0019]b、通過(guò)PLC能任意設(shè)置各種再生氣體的流量。
[0020]C、可通過(guò)再生半成品氣體露點(diǎn)信號(hào)與再生塔電加熱器的運(yùn)行工況連鎖調(diào)整，從而達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的目的。
[0021]d、設(shè)備簡(jiǎn)單，易操作，可推廣運(yùn)用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明的控制原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0026]參照?qǐng)D1，一種制備高純氣體的方法，包括:至少三組相同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)塔循環(huán)裝置，所述反應(yīng)塔循環(huán)裝置包括依次連通的氣液分離器，冷凝器，以及反應(yīng)塔，所述氣液分離器連接有進(jìn)氣三通閥，所述反應(yīng)塔連接有出氣三通閥；其中反應(yīng)塔根據(jù)功能可以分為正常工作、再生和反應(yīng)功能；
[0027]反應(yīng)塔包括一塔體，一設(shè)置于塔體內(nèi)部的電加熱器，所述塔體的進(jìn)出口管道上設(shè)
置有三通球閥。
[0028]其中進(jìn)氣三通閥的其余兩個(gè)端口分別連接有原料氣體管道和再生半成品氣體管道；其中出氣三通閥的其余兩個(gè)端口分別連接有再生成品氣體管道和成品氣體管道。
[0029]具體過(guò)程為原料氣體通過(guò)管道18接到進(jìn)氣三通球閥(10、11、12)的右側(cè)，進(jìn)氣三通球閥(10、11、12)的上側(cè)接到氣液分離器(7、8、9)上，并通過(guò)冷凝器(4、5、6)和反應(yīng)塔(1、2、3)接至出氣三通球閥(13、14、15)的下側(cè)就制成了合格的產(chǎn)品氣體。
[0030]產(chǎn)品氣體通過(guò)出氣三通球閥(13、14、15)的調(diào)整，部分成品氣(再生氣體)回至反應(yīng)塔(1、2、3)完成系統(tǒng)反應(yīng)塔的再生及反應(yīng)工作；再生半成品氣體管17上裝有露點(diǎn)分析儀20，可控制再生過(guò)程中的電熱器的啟停，達(dá)到節(jié)能運(yùn)行的目的。反應(yīng)塔中在出氣三通球閥(13、14、15)的右側(cè)接到再生成品氣體管道19上送給用戶(hù)。
[0031]成品氣體管道20上裝有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥16，他的工作主要是通過(guò)再生成品氣體管道19上裝有流量計(jì)21的信號(hào)，根據(jù)設(shè)定值給予調(diào)整再生氣體的恒流量控制，具體的參數(shù)可根據(jù)調(diào)試結(jié)果給予設(shè)置及控制。
[0032]參照?qǐng)D2，通過(guò)設(shè)定PLC控制器22，同時(shí)流量計(jì)17將再生氣量的情況反饋到PLC控制器22，并通過(guò)氣量調(diào)節(jié)閥16來(lái)調(diào)整氣量，達(dá)到再生氣流量的恒定；
[0033]露點(diǎn)測(cè)試儀20的信號(hào)反饋PLC控制器22內(nèi)，控制反應(yīng)塔(1，2，3)電加熱器的開(kāi)停。
[0034]本發(fā)明能夠可根據(jù)總產(chǎn)氣量的變化達(dá)到全自動(dòng)再生氣體的恒流量調(diào)節(jié)；可通過(guò)再生半成品氣體露點(diǎn)信號(hào)與再生塔電加熱器的運(yùn)行工況連鎖調(diào)整，從而達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的目的；設(shè)備簡(jiǎn)單，易操作，可推廣運(yùn)用。
[0035]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種制備高純氣體的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I)、原料氣體通過(guò)原料氣體管道送至制備裝置中； 步驟2)、進(jìn)入制備裝置中的原料氣體依次通過(guò)氣液分離器，冷凝器和反應(yīng)塔后處理后形成成品氣體，進(jìn)入成品氣體管道送至用戶(hù)； 步驟3)、成品氣體通過(guò)出氣三通球閥的調(diào)整，部分成品氣回流至反應(yīng)塔，其中反應(yīng)塔啟動(dòng)再生及反應(yīng)功能處理后，進(jìn)入再生成品氣體管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高純氣體的方法，其特征在于，所述制備裝置包括: 至少三組相同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)塔循環(huán)裝置，所述反應(yīng)塔循環(huán)裝置包括依次連通的氣液分離器，冷凝器，以及反應(yīng)塔，所述氣液分離器連接有進(jìn)氣三通閥，所述反應(yīng)塔連接有出氣三通閥， 所述進(jìn)氣三通閥的其余兩個(gè)端口分別連接有原料氣體管道和再生半成品氣體管， 所述出氣三通閥的其余兩個(gè)端口分別連接有再生成品氣體管道和成品氣體管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備高純氣體的方法，其特征在于，還包括一安裝于成品氣體管道上的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，和一安裝于再生成品氣體管道的流量計(jì)，所述流量計(jì)與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)再生流量的控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備高純氣體的方法，其特征在于，所述再生半成品氣體管上安裝一露點(diǎn)分析儀，用于實(shí)時(shí)測(cè)量再生半成品氣體管內(nèi)的氣體露點(diǎn)數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備高純氣體的方法，其特征在于，所述反應(yīng)塔包括一塔體，一設(shè)置于塔體內(nèi)部的電加熱器，所述塔體的進(jìn)出口管道上設(shè)置有三通球閥。
【文檔編號(hào)】B01J7/00GK104001455SQ201410258767
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】李為, 方正興, 郭銀明, 張 杰, 田庚, 宋安寧 申請(qǐng)人:陜西天宏硅材料有限責(zé)任公司