一种利用液体泵与原料气瓶相结合制备超高纯气体的方法，属于高纯气体制备技术领域。工艺为：将原料气瓶供气排和液体泵供气管线三通并联，同时各管线上有分支阀门和压力表进行控制；首先将含量为≥９９．９９５％的氩或氮气原料气瓶按照规程规定上排，对超高纯气体净化装置供气，超高纯气体净化装置对原料气进行催化氧化工序和干燥脱氧工序后，将原料气内的Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４以及Ｏ２、Ｈ２Ｏ和ＣＯ２杂质去除，成为含量为９９．９９９９％的产品气体充入产品气瓶内，优点在于，实现了既可节约生产成本，降低原料气体放散，而且装置生产压力稳定、气体连续性好；同时，装置产品气体流速也保持稳定。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高纯气体制备
，特别是涉及一种利用液体泵与原料气瓶相结 合制备超高纯气体的方法，制造的超高纯氩气和氮气的纯度为99. 9999 %。该制造方法利用 液体泵与原料气瓶相结合给装置提供原料气体，同时采用压力降计算公式的方法控制产品 气体流量。
技术介绍
近些年随着航空、电子、标准物质、汽车等行业的发展，超高纯氩及氮的用量已越 来越大，中国大陆市场上超高纯氩及氮的年消耗量约为2000万元，而超高纯氩及氮的生产 主要是依靠深冷的方法来制取纯度较低的气体后，采用催化净化的方法进一步提纯，得到 含量在99. 9999%以上的超高纯气体。由于超高纯气体用量小，价格高，品种杂，要求纯度极高且为避免各净化装置相互 污染，其工艺难度较传统气体制造工艺要大的多。超高纯气体原料气供给工艺常规采取的 是两种方法1、利用液体泵直接将液化后的原料加压至充装压力后，经过换热器气化后，作 为原料气送入超高纯气体净化装置；2、直接利用原料气气瓶将原料气送入净化装置进行深 度净化提纯。目前，利用第一种方法提供原料气的工艺在国内的生产厂家较为多见，其生产 压力稳定，气体连续性好，但是如果生产工艺不是连续生产，则容易造成气体浪费而且其原 料气流速也不好控制；利用第二种方法提供原料气则可节约成本，但是气源稳定性差，产品 气压力较难保证，操作较难，产品气压力越高，气源汇流排的操作越复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用液体泵与原料气瓶相结合制备超高纯气体的方 法，解决了超高纯气体生产工艺难度大，成本高等问题。实现了即可节约生产成本，降低原 料气体放散，而且装置生产压力稳定、气体连续性好；同时，装置产品气体流速也保持稳定。本专利技术对超高纯气体原料气供给工艺进行了如下改进措施将原料气瓶供气排 和液体泵供气管线三通并联，同时各管线上有分支阀门和压力表进行控制。首先将含量为 ^ 99. 995%的氩或氮气原料气瓶按照规程规定上排，对超高纯气体净化装置供气，超高纯 气体净化装置对原料气进行催化氧化工序和干燥脱氧工序后，将原料气内的H2、C0、CH4以 及02、H20和C02杂质去除，成为含量为99. 9999%的产品气体充入产品气瓶内，当原料气 压力显示与产品气压力显示一致时，停止原料气瓶的充气，关闭原料气排支管阀门，同时按 照操作规程启动液体泵，当液体泵出口压力高于产品气瓶压力时，打开液体泵充气阀门对 超高纯气体净化装置进行供气，超高纯气体净化装置进行上述工艺对产品气瓶进行充装， 当产品气瓶压力显示> 135bar后，本次充装结束。由于超高纯气体净化装置的特殊工艺，因此在制备产品的过程中，对原料气的流 速控制要求非常严格，原料气必须达到勻速同时原料气瓶压力降要保持在稳定的范围内。 对此，经过对超高纯气体净化装置以及原料气瓶的换算，当原料气瓶排压力压力降为2 32. 5bar/min (每分钟降低2 2. 5bar)，原料气进入净化装置的流速可稳定在4 5m3/h范 围内，进行如此技术改进后，保证了超高纯气体净化装置进行原料气气体杂质净化工作的 有效进行。本专利技术采用利用原料气气瓶气量一定，易于控制原料气放散的特性首先对充装气 瓶进行充填，然后利用液体泵充装压力较高，流速连续的特性，在对充装气瓶进行补压操 作；此操作既解决了压力不稳定又降低了原料气放散的难题。附图说明图1为本专利技术超高纯气体生产装置原料气流程图。液体泵和原料气充填排管路三 通并联，各管路由阀门进行控制。图2为本专利技术超高纯氩气净化装置流程图。具体实施例方式以生产氩气为例，工艺条件原料气种类为氩气，原料气纯度要求为> 99. 995%, A罐工作温度为300 380°C，B罐工作温度为350 480°C .检查外部电、气应接通；检查 伺服气压力应彡0. 6Mpa。充装前应检查A及C罐处于加热状态，并且TICOl温度不得低于300°C，TIC03温 度不得低于350°C ；检查HVll、HV18、HV13阀门处于打开状态，HV12阀门处于关闭状态；将 普氩原料气气瓶和待充气瓶按照规定上排；当氩充填化验人员通知超高纯氩气合格后，充 填人员按下“开机”按钮进行充装操作；当充填排压力表PI04和原料气汇流排压力表PI03 显示达到70 SObar时，操作人员按下“暂停”键并关闭HVll阀，同时开液氩泵，当化验人 员通知超高纯氩合格后，打开HV12阀，当液氩泵压力显示达到高于充填排压力时，操作人 员按下“暂停返回”键，对充填气瓶继续进行充装，当充填压力达到HObar以上时，操作人 员可按下“停机”键并关闭HV12阀，听液氩泵，充填结束。由于超高纯净化装置对于原料气流量的稳定性要求较高，在原料气瓶充填的过程 中，操作人员应利用HVll开度来控制原料气汇流排的压力降为2. 5bar/min，保证原料气流 量为5m3/h。权利要求一种，其特征在于，工艺为将原料气瓶供气排和液体泵供气管线三通并联，同时各管线上有分支阀门和压力表进行控制；首先将含量为≥99.995％的氩或氮气原料气瓶按照规程规定上排，对超高纯气体净化装置供气，超高纯气体净化装置对原料气进行催化氧化工序和干燥脱氧工序后，将原料气内的H2、CO、CH4以及O2、H2O和CO2杂质去除，成为含量为99.9999％的产品气体充入产品气瓶内，当原料气压力显示与产品气压力显示一致时，停止原料气瓶的充气，关闭原料气排支管阀门，同时按照操作规程启动液体泵，当液体泵出口压力高于产品气瓶压力时，打开液体泵充气阀门对超高纯气体净化装置进行供气，超高纯气体净化装置进行上述工艺对产品气瓶进行充装，当产品气瓶压力显示≥135bar后，本次充装结束。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的原料气必须达到勻速，同时原料气 瓶压力降要保持在稳定的范围内；当原料气瓶排压力压力降为2 2. 5bar/min，原料气进 入净化装置的流速稳定在4 5m3/h范围内，保证超高纯气体净化装置进行原料气气体杂 质净化工作的有效进行。全文摘要一种，属于高纯气体制备
工艺为将原料气瓶供气排和液体泵供气管线三通并联，同时各管线上有分支阀门和压力表进行控制；首先将含量为≥99.995％的氩或氮气原料气瓶按照规程规定上排，对超高纯气体净化装置供气，超高纯气体净化装置对原料气进行催化氧化工序和干燥脱氧工序后，将原料气内的H2、CO、CH4以及O2、H2O和CO2杂质去除，成为含量为99.9999％的产品气体充入产品气瓶内，优点在于，实现了既可节约生产成本，降低原料气体放散，而且装置生产压力稳定、气体连续性好；同时，装置产品气体流速也保持稳定。文档编号C01B21/04GK101913581SQ20101023232公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日专利技术者尹金哲, 汪扬帆, 范华刚 申请人:首钢总公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用液体泵与原料气瓶相结合制备超高纯气体的方法，其特征在于，工艺为：将原料气瓶供气排和液体泵供气管线三通并联，同时各管线上有分支阀门和压力表进行控制；首先将含量为≥９９．９９５％的氩或氮气原料气瓶按照规程规定上排，对超高纯气体净化装置供气，超高纯气体净化装置对原料气进行催化氧化工序和干燥脱氧工序后，将原料气内的Ｈ↓［２］、ＣＯ、ＣＨ↓［４］以及Ｏ↓［２］、Ｈ↓［２］Ｏ和ＣＯ↓［２］杂质去除，成为含量为９９．９９９９％的产品气体充入产品气瓶内，当原料气压力显示与产品气压力显示一致时，停止原料气瓶的充气，关闭原料气排支管阀门，同时按照操作规程启动液体泵，当液体泵出口压力高于产品气瓶压力时，打开液体泵充气阀门对超高纯气体净化装置进行供气，超高纯气体净化装置进行上述工艺对产品气瓶进行充装，当产品气瓶压力显示≥１３５ｂａｒ后，本次充装结束。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：范华刚，尹金哲，汪扬帆，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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