氙回收系统及方法技术方案

Xe包含在制品如灯泡内。本文描述的是一种装置、系统和方法，用于捕获并收集包含在制品如缺陷灯泡内的Xe以回收和/或再利用。

【技术实现步骤摘要】

此处描述的是从制品中回收制造原料例如氙的装置、系统和方法。此处还描述的是回收并再利用所述制造原料的系统和方法。更特别地，此处描述的是回收以及在某些实施方式中再利用得自制品(例如，但不限于含氙的灯泡元件)的氙气的装置、系统和方法。
技术介绍
实际上对于所有应用，低压氙气灯泡和线压氙气灯泡是白炽灯泡的替代品，并以多种原因替代白炽灯泡。低压氙气灯泡和线压氙气灯泡寿命高达20,000小时而白炽灯泡寿命通常为2,000小时。徒手装持白炽灯泡会极大地降低灯泡的寿命。此外，低压氙气灯泡和线压氙气灯泡不发射UV射线。此特性使得低压氙气灯泡和线压氙气灯泡理想地用于敏感织物和艺术品附近。在制作氙气灯泡的制造过程中，一定百分比的灯泡具有缺陷，如所述灯泡畸形、电极不点火或其他原因。所述缺陷灯泡从生产线除去并被废弃。然后，所述缺陷氙气灯泡被投入玻璃熔炉而其中所含的氙气通过烟道离开熔炉。因此，需要提供方法、系统、装置或其组合以用于捕集制品例如但不限于灯泡中的氙气，以再利用于其他制品如新的氙气灯泡的生产，或再利用于除氙气灯泡之外的其他生产过程。
技术实现思路
此处描述的方法、系统和装置优选满足至少一个本领域中的需求。此处描述的方法、系统和装置从制品中，更特别地，从含有氙气(Xe)、氮气(N2)、任选地氪气(Kr)和其他痕量气体(例如磷化氢、甲基溴等)的灯泡中回收氙气。所述方法、系统和装置将玻璃灯泡和其中所含的待再循环的和在某些实施方式中待重新用于制造过程中的气体进行分离。在一方面，提供了用于从制品中捕获并回收氙气的装置，其包含：(a)进料斗，用于接收包含其中含有氙气的制品的进料，并具有连至压力容器的导管；(b)压力容器，其具有带用于接收进料的开口的盖、与收集容器连通的底部、和其中包含的破碎机，其中，所述压力容器与真空泵流体连通，其中，所述破碎机破碎所述制品以提供含有Xe的粗气体混合物和玻璃残渣；(c)收集容器，用于容纳来自所述压力容器的所述玻璃残渣；(d)任选地，主体集尘器(bulk dust collector)，其与所述压力容器流体连通以除去由所述玻璃残渣产生的任何余尘；(e)回收管线，其与所述压力容器连接，能够将含氙气的粗气体从所述压力容器中除去并送至回收容器；(f)所述回收管线中的自动阀，其具有与过程控制器的信号连接；(g)过程控制器；以及(h)回收容器，其能够容纳所述粗氙气。在某些实施方式中，所述压力容器容纳于任选通风的外壳中。在另一方面，提供了用于从其中含氙气的制品中捕获并回收氙气的系统，其包含：能够被密封的压力容器，其包含用于接收其中含氙气的制品的入口、获取制品并形成玻璃残渣的破碎机，其中，所述压力容器提供有与真空泵、任选的主体集尘器流体连通，并与过程控制器电连通的一条或多条管线；起自所述压力容器的回收管线，其能够将粗氙气从所述压力容器中除去，并将其送至回收容器；和过程控制器。本专利技术的进一步的方面包括：#1、从制品中捕获并回收工艺气体的装置，其包含：(a)进料斗，接收包含其中含有工艺气体的制品的进料并具有连接至压力容器的导管，其中所述工艺气体包含氙(Xe)；(b)压力容器，具有带用于接收进料的开口的盖、与收集容器连通的底部、和其中所包含的破碎机，其中，所述压力容器与真空泵流体连通，其中，所述破碎机破碎所述制品以提供含有Xe的粗气体混合物和玻璃残渣；(c)收集容器，用于接收来自所述压力容器的所述玻璃残渣；(d)任选地，主体集尘器，与所述压力容器流体连通以除去由所述玻璃残渣产生的任何余尘；(e)回收管线，与所述压力容器连接，能够将含氙气的粗气体从所述压力容器中除去并送至回收容器；(f)所述回收管线中的自动阀，其具有与过程控制器的信号连接；(g)过程控制器；以及(h)回收容器，其与所述过程控制器电连通，其中所述回收容器包含所述粗氙气。#2、根据#1所述的装置，其中，所述压力容器容纳于通风的外壳中。#3、根据#1所述的装置，其中，所述回收容器包含存储筒。#4、根据#1所述的装置，其进一步包含净化器，其中，所述粗氙混合物在被送至所述回收容器之前被纯化。#5、用于从其中含有氙的制品捕获并回收氙的系统，其包含：能够被密封的压力容器，其包含用于接收其中含氙的制品的入口、获取制品并形成玻璃残渣的破碎机，其中，所述压力容器提供有与真空泵、任选的主体集尘器流体连通的，以及与过程控制器电连通的一条或多条管线；起自所述压力容器的回收管线，其能够从所述压力容器除去粗氙，并将其送至回收容器；和过程控制器。#6、根据#5所述的系统，其进一步包含将杂质从所述粗氙混合物中除去的净化器。#7、根据#5所述的系统，其进一步包含将氮从所述粗氙中除去的分离器。针对本专利技术的一个方面描述的特征可与本专利技术的任何其他方面结合使用。附图说明图1提供了可用于从玻璃灯泡中回收Xe并将回收的Xe送至回收容器(图中未示出)的装置的实施方式的等距视图。图2提供了用于从玻璃灯泡中回收Xe的系统的实例。图3提供了图2的系统的实例，其用于捕获从灯泡释放的Xe并将其转移到储存容器。图4提供了用于从玻璃灯泡回收Xe并使用催化剂材料将有毒杂质从粗Xe中除去的系统的示例，其中，所捕获的Xe送至如图5所示的存储容器。图5提供了图4的系统的实例，其中，粗Xe通过洗涤器净化，并且无毒的纯化的Xe和氮气混合物送至存储容器。所述无毒的纯化氙气和氮气混合物在额外纯化后可再利用于玻璃灯泡生产过程或其他生产过程。图6提供了用于从玻璃灯泡回收Xe并使用催化剂材料将初始杂质从所述粗氙气中除去的系统的实例，其中所述氙气送至回收容器。图7提供了图2、4或6中显示的任一系统中，在所述系统中获得的粗Xe混合物在被送至回收容器和/或再利用之前，如何纯化以去除初始和/或有毒杂质、去除氮气并提供无毒的高浓缩Xe(例如，高于90％纯度的Xe)的实例。图8提供了图6和7中的系统的实例，其中，纯化的Xe被压缩并转移至回收容器，在其中，其可就地再利用于玻璃灯泡的生产过程，或者用于另外的生产过程。具体实施方式材料回收提供了降低成本和减少氙气灯泡生产过程中产生的废物量的机会。缺陷或不合规格的灯泡球，例如不发光或具有外观缺陷的灯泡含有气体混合物，其包含Xe、N2、任选的Kr以及其他组分(如磷化氢、甲基溴、硅烷或其他气体)。在一个具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从其中含氙气的制品中捕获并回收氙气的装置(10；100；200；300)，其包含：能够被密封的压力容器(20；120；220；320)，其包含用于接收其中含氙气的制品的入口、获取制品以释放粗氙气并形成残渣的破碎机(32；132；232；332)，其中，所述压力容器(20；120；220；320)提供有与真空泵(140；240)和任选的主体集尘器(111；211；311)流体连通的一条或多条管线；回收管线，起自所述压力容器(20；120；220；320)，能够将粗氙气从所述压力容器(20；120；220；320)中除去；和过程控制器(50；150；250；350；450)。

【技术特征摘要】
2013.10.03 US 61/886,383;2014.09.26 US 14/498,3541.用于从其中含氙气的制品中捕获并回收氙气的装置(10；100；200；300)，
其包含：
能够被密封的压力容器(20；120；220；320)，其包含用于接收其中含氙气的制
品的入口、获取制品以释放粗氙气并形成残渣的破碎机(32；132；232；332)，其中，
所述压力容器(20；120；220；320)提供有与真空泵(140；240)和任选的主体集尘器
(111；211；311)流体连通的一条或多条管线；
回收管线，起自所述压力容器(20；120；220；320)，能够将粗氙气从所述压力
容器(20；120；220；320)中除去；和
过程控制器(50；150；250；350；450)。
2.根据权利要求1所述的装置(10；100；200；300)，其包含以下一个或多个
部件：
(a)进料斗(5；105；205；305)，用于接收包含所述制品的进料，并具有连至
所述压力容器(20；120；220；320)的入口的导管；
(b)收集容器(30；130；230；330)，其与压力容器(20；120；220；320)连通以接
收所述残渣；
(c)主体集尘器(111；211；311)，与所述压力容器(20；120；220；320)流体连
通以除去来自所述残渣的任何余尘；
(d)所述回收管线中的自动阀(107；207；307)；
(e)真空泵(140；240)；以及，
(f)回收容器(160；260；360)，其能够容纳粗氙气。
3.根据权利要求1或2所述的装置(10；100；200；300)，其中，所述过
程控制器(50；150；250；350；450)与所述压力容器(20；120；220；320)、
所述破碎机(32；132；232；332)、所述回收管线中的所述自动阀(107；207；
307)以及所述回收容器(160；260；360)中的一个或多个信号连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·M·奥尔布赖特，A·D·约翰森，D·C·文彻斯特，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US