同位素气体净化处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种同位素气体净化处理装置，包括通过管路依次连通的气体源、粗脱设备、组合式气体在线分析仪、精脱设备和气体产品缓冲容器；粗脱组件包括多组并联连接的粗脱组件，每组粗脱组件由相互串联的流量计和粗脱柱组成；精脱设备包括多组并联连接的精脱柱；粗脱柱由粗脱柱腔体和设置于其内部的粗脱剂组成；精脱柱由精脱柱腔体和设置于其内部的多个精脱剂组成。本发明专利技术采用多组净化组件并联方式，当一组运行时，另一组可以再生待用，保证净化处理的连续性；可根据实际需要更换不同的净化剂，达到不同的处理效果，可选用的净化剂范围宽；动态监控系统，对工作状态和净化剂寿命在线监测，易于使用和维护保养。

Isotope gas purification treatment device

The invention discloses an isotope gas purification device, including gas source, connected by pipelines. The crude removal equipment, online analyzer, fine combined gas removal equipment and gas products and components including the buffer container; coarse coarse and multi group parallel connected components, each component is composed of coarse and composition of flowmeter are connected in series and coarse and fine removal equipment including column; multi group parallel connected fine removal column; column by column and coarse coarse and cavity and the rough removal agent; a plurality of fine fine removal column by column cavity fine removal and the removal agent. The invention adopts multiple purification components in parallel, when a group of operation, the other group can be regenerated stand-by, ensure the continuity of purification treatment; purifying agent can be replaced according to the actual needs of different, to achieve different treatment effect, can choose the purifying agent range; dynamic monitoring system, and the working state of the purifying agent life on-line monitoring, easy to use and maintenance.

【技术实现步骤摘要】
同位素气体净化处理装置
本专利技术属于一种气体净化处理装置，具体涉及一种同位素气体净化处理装置。
技术介绍
同位素气体广泛用于半导体研究、军事、照明、生物医药、医疗、基础物理研究等。这些同位素气体有：氩-36、氩-38、氩-40、氯-35、氯-37、氘、氦-3、氖-20、氖-21、氖-22、氮-15、氧-17、氧-18、氙-124、氙-126、氙-128、氙-129、氙-131、氙-132、氙-134、氙-136等。由于应用领域的需要通常要求高纯度、高丰度。但是由于原生性和生产过程污染造成同位素气体产品中杂质较多，这些杂质通常为：O2、H2O、CO2、CO、CF4、C2H2、C2H4、CH4等。同位素气体的应用领域要求主成分纯度尽量高，杂质气体尽量低，而且净化处理过程的主成分损耗越低越好。这样就需要一个装置在不损耗同位素气体的情况下，对杂质气体进行吸收。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中存在的确定而提出的，其目的是提供一种同位素气体净化处理装置。本专利技术的技术方案是：一种同位素气体净化处理装置，包括通过管路依次连通的气体源、粗脱设备、组合式气体在线分析仪、精脱设备和气体产品缓冲容器；所述粗脱组件包括多组并联连接的粗脱组件，每组粗脱组件由相互串联的流量计和粗脱柱组成；所述精脱设备包括多组并联连接的精脱柱；所述粗脱柱由粗脱柱腔体和设置于其内部的粗脱剂组成；所述精脱柱由精脱柱腔体和设置于其内部的多个精脱剂组成。所述流量计设置于粗脱柱靠近气体源的一侧。所述气体源与粗脱设备之间、每组粗脱组件出口处和气体产品缓冲容器进口处均设置有阀门。所述粗脱剂沿粗脱柱腔体轴向设置。所述多个精脱剂沿精脱柱腔体径向平行设置。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用两组组件并联方式净化，当一组运行时，另一组可以再生待用，保证净化处理的连续性；可根据实际需要更换不同的净化剂，达到不同的处理效果，可选用的净化剂范围宽，如吸附型、催化型、干燥型和复合型净化剂；动态监控系统，对工作状态和净化剂寿命在线监测，易于使用和维护保养。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。其中：1气体源2粗脱设备3组合式气体在线分析仪4精脱设备5气体产品缓冲容器6粗脱组件7精脱柱8流量计9粗脱柱10粗脱柱腔体11粗脱剂12精脱柱腔体13精脱剂。具体实施方式下面结合说明书附图及实施例对本专利技术同位素气体净化处理装置进行详细说明：如图1所示，一种同位素气体净化处理装置，包括通过管路依次连通的气体源1、粗脱设备2、组合式气体在线分析仪3、精脱设备4和气体产品缓冲容器5；所述粗脱组件2包括多组并联连接的粗脱组件6，每组粗脱组件6由相互串联的流量计8和粗脱柱9组成；所述精脱设备4包括多组并联连接的精脱柱7；所述粗脱柱9由粗脱柱腔体10和设置于其内部的粗脱剂11组成；所述精脱柱7由精脱柱腔体12和设置于其内部的多个精脱剂13组成。所述流量计8设置于粗脱柱9靠近气体源1的一侧。所述气体源1与粗脱设备2之间、每组粗脱组件6出口处和气体产品缓冲容器5进口处均设置有阀门。所述粗脱剂11沿粗脱柱腔体10轴向设置。所述多个精脱剂13沿精脱柱腔体12径向平行设置。本专利技术的使用方法：同位素气体通过本申请净化处理装置，先进入粗脱组件2，催化过滤掉O2、CO2、CO、CF4、CmHn等大部分杂质气体，粗脱剂11可采用钙基分子筛及钯碳纤维复合催化剂、13X基钯催化剂。钯碳纤维催化剂具有强力CmHn及CO、CO2吸附能力且在生产情况下不释出。经粗脱的同位素气体，再进入含有锆钒铁钛金属吸附剂作为精脱剂13的精脱柱7进一步脱除气体中的氮及微量的氧、CO2、水等杂质，从而得到纯度>99.999%的高纯同位素气体。实例1用于天然丰度的氙气同位素气体的净化，选用的粗脱剂为：钙剂分子筛和13X基钯催化剂，精脱剂选用二氧化硅脱水干燥吸附剂。杂质气体检测器选用CO2、氧、乙烷检测器。实例2用于氧气同位素气体的净化，选用的粗脱剂为：钙基分子筛及钯碳纤维复合催化剂，精脱剂选用活性炭和氧化钙脱水干燥吸附剂。气体检测器选用氧检测器，直接测量主含量。实例3用于氮气同位素气体的净化，选用的粗脱剂为：13X基钯催化剂，精脱柱剂选用二氧化硅脱水干燥吸附剂，杂质气体检测器选用CmHn烷烃检测器。本专利技术提供了一种同位素气体净化处理装置，这些同位素气体可以是氩、氯、氘、氦、氖、氮、氧、氙等。通过更换不同的填充剂，采用两组并联连接，一组运行时，另一组可以再生待用，对同位素气体中的杂质，如氧、水、氮、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物等进行除去，使同位素气体纯度更高。本申请采用复合还原的催化剂与干燥吸附脱水剂联合的净化技术，分别选用净化同位素气体的优质高效脱氧催化剂和脱水干燥吸附剂，可以分别吸收同位素气体中的氧、水、氮、二氧化碳、甲烷和碳氢化合物等杂质，从而得到99.999%的高纯同位素气体。本专利技术采用两组并联方式净化，每组分别经过粗脱和精脱两级净化，当一组运行时，另一组可以再生待用；多层面的动态监控系统，实现气体流量、纯度、压力在线实时显示，故障报警和维护保养提示；净化器的吸附剂和干燥剂采用可替换式、模块化，杂质气体检测探头方便替换，使设备操作自动化，便于维修及更换零部件；净化连接管道系统材料选用不锈钢材料和不锈钢优质阀门为连接系统，保证气体循环过程的净化效果，内置0.1微米全金属不锈钢过滤器以去除产品气出口处灰尘颗粒。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同位素气体净化处理装置，其特征在于：包括通过管路依次连通的气体源（1）、粗脱设备（2）、组合式气体在线分析仪（3）、精脱设备（4）和气体产品缓冲容器（5）；所述粗脱组件（2）包括多组并联连接的粗脱组件（6），每组粗脱组件（6）由相互串联的流量计（8）和粗脱柱（9）组成；所述精脱设备（4）包括多组并联连接的精脱柱（7）；所述粗脱柱（9）由粗脱柱腔体（10）和设置于其内部的粗脱剂（11）组成；所述精脱柱（7）由精脱柱腔体（12）和设置于其内部的多个精脱剂（13）组成。

【技术特征摘要】
1.一种同位素气体净化处理装置，其特征在于：包括通过管路依次连通的气体源（1）、粗脱设备（2）、组合式气体在线分析仪（3）、精脱设备（4）和气体产品缓冲容器（5）；所述粗脱组件（2）包括多组并联连接的粗脱组件（6），每组粗脱组件（6）由相互串联的流量计（8）和粗脱柱（9）组成；所述精脱设备（4）包括多组并联连接的精脱柱（7）；所述粗脱柱（9）由粗脱柱腔体（10）和设置于其内部的粗脱剂（11）组成；所述精脱柱（7）由精脱柱腔体（12）和设置于其内部的多个精脱剂（13）组成。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，牟宏，谢全新，丛艺坤，耿冰霜，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：发明
国别省市：天津,12