一种高纯低温液态气体提纯装置及方法

技术领域

本发明涉及液态气体提纯方法技术领域，具体为一种高纯低温液态气体提纯装置及方法。

背景技术

液化气体，是介质的临界温度高于-50摄氏度的气体，也是高压液化气体和低压液化气体的统称。临界温度高于-50℃且低于等于65℃的气体为高压液化气体，临界温度高于65℃的气体为低压液化气体。按性质分为三类：一类是易燃气体，此类气体燃烧性极强,与空气混合能形成爆炸性混合气体,如氢气、一氧化碳、乙炔气、液化石油气等；二类是助燃气体，此类气体本身并不燃烧,但其氧化性很强,能加剧可燃物的燃烧性能及爆炸性能,如氧气、一氧化二氮、二氧化碳和氧气混合物等；三类是可燃的毒性气体，此类气体不仅有毒而且易燃,如煤气、液氨、氯甲烷、一氧化碳和氢气混合物等。

申请人在申请本发明时，经过检索，发现中国专利公开了一种“ 生产液态氧的深冷空气分离法”，其申请号为CN01111767.2，该专利主要通过压缩多组分的制冷剂流体，冷却被压缩的多组分制冷剂流体，膨胀该被压缩和冷却的多组分制冷剂流体，并借助于与该正在 冷却的被压缩的多组分制冷剂流体以及原料空气进行间接热交换，而 使该膨胀了的多组分制冷剂流体升温，以生成冷却的原料空气，但是针对液态状态下的气体需要分离出不同目标物质时，需要对温度的调节包括降低与升高温度，采用同一个罐体进行操作会导致不方便。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高纯低温液态气体提纯装置及方法，解决了分离不同目标物质较为复杂的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高纯低温液态气体提纯装置，一种高纯低温液态气体提纯装置，包括：

底板，所述底板的上表面固定连接有第一罐体，所述第一罐体的内表面固定连接有加热板，所述底板的上表面且位于第一罐体的右侧固定连接有收集罐，所述底板的上表面且位于收集罐的右侧固定连接有第二罐体，所述第二罐体的内表面固定连接有冷却板，所述底板的上表面固定连接有保温板；

所述保温板的内表面固定连接有压缩机，所述压缩机的输入端固定连接有第一阀门，所述第一罐体的上表面固定连接有第二阀门，所述保温板的顶内壁固定连接有排气泵，所述排气泵的输入端固定连接有导管，所述排气泵的输出端固定连接有排气管，所述收集罐的内部固定连接有液位传感器，所述液位传感器的输出端的上表面固定连接有显示器，所述收集罐的上表面设置有卸压阀；

灌输装置，所述灌输装置包括泵体、连接管、压力阀门与进液管，所述泵体的输入端与进液管固定连接，所述泵体的输出端与连接管固定连接，所述连接管的内部与压力阀门固定连接。

优选的，所述加热板、冷却板的数量为多个且左右间隔分布，所述加热板、冷却板的调节间隔为0.1度。

优选的，所述底板的下表面固定连接有防滑垫，所述第一阀门、第二阀门、排气管、液位传感器均延伸至保温板的外侧，所述保温板的前表面设置有箱门，用于对保温板的内部进行检修。

优选的，所述压缩机的数量为两个且左右分布，所述压缩机的输出端分别延伸至第一罐体、第二罐体的内部，所述第一罐体、第二罐体的内部结构相同。

优选的，所述导管与第一罐体连通，所述收集罐的后表面设置有排料阀。

优选的，所述灌输装置的数量为两个且分别位于第一罐体、第二罐体的内部，所述连接管远离泵体的一端延伸至收集罐的内部。

优选的，所述压缩机、加热板、冷却板、排气泵、液位传感器、泵体、显示器均与外部电源连接。

一种高纯低温液态气体提纯方法，包括以下步骤：

S1.测量需要提纯的液态气体的压力、温度，并查阅需要的目标气体与杂质气体的沸点；

S2.当测量液态气体温度低于目标气体的沸点时，将气体通入第一罐体，当测量液态气体温度高于目标气体的沸点时，将气体通入第二罐体；

S3.当液态气体的压力不足时，将液态气体接入压缩机，当压力满足时将液态气体通过第二阀门通入第一罐体或第二罐体；

S4.当目标液体的沸点低于杂质的沸点时，杂质通过排气管排出，目标液体通过泵体通入收集罐；

S5.当目标液体的沸点高于杂质的沸点时，目标液体汽化后经过排气管导入收集罐的内部，关闭压力阀门，通过排料阀14将目标气体排出后，再打开压力阀门将杂质放出。

（三）有益效果

本发明提供了一种高纯低温液态气体提纯装置及方法。具备以下有益效果：

1、该高纯低温液态气体提纯装置及方法，通过设计两个相互独立的罐体，分别用于加热与制冷液态气体，便于对不同温度的液态气体进行分离，并可以分离沸点不同的杂质，使用更加方便。

2、该高纯低温液态气体提纯装置及方法，通过设计直接接入的阀门以及压缩机，实现根据控制液态气体的压力，增加分离杂质时的纯度。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中A处结构放大示意图；

图3为图1中B处结构放大示意图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明的整体结构示意图。

其中，1、底板；2、保温板；3、第一罐体；4、收集罐；5、第二罐体；6、压缩机；7、第一阀门；8、加热板；9、冷却板；10、第二阀门；11、排气泵；12、排气管；13、导管；14、排料阀；15、液位传感器；16、连接管；17、压力阀门；18、泵体；19、进液管；20、卸压阀；21、显示器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明实施例提供一种高纯低温液态气体提纯装置，包括，底板1，底板1的上表面固定连接有第一罐体3，用于储存气体，底板1的下表面固定连接有防滑垫，第一阀门7、第二阀门10、排气管12、液位传感器15均延伸至保温板2的外侧，保温板2的前表面设置有箱门，用于对保温板2的内部进行检修，第一罐体3的内表面固定连接有加热板8，用于调节温度，加热板8、冷却板9的数量为多个且左右间隔分布，加热板8、冷却板9的调节间隔为0.1度，底板1的上表面且位于第一罐体3的右侧固定连接有收集罐4，底板1的上表面且位于收集罐4的右侧固定连接有第二罐体5，第二罐体5的内表面固定连接有冷却板9，用于调节温度，底板1的上表面固定连接有保温板2。

保温板2的内表面固定连接有压缩机6，用于调节压力，压缩机6、加热板8、冷却板9、排气泵11、液位传感器15、泵体18、显示器21均与外部电源连接，压缩机6的数量为两个且左右分布，压缩机6的输出端分别延伸至第一罐体3、第二罐体5的内部，第一罐体3、第二罐体5的内部结构相同，压缩机6的输入端固定连接有第一阀门7，第一罐体3的上表面固定连接有第二阀门10，保温板2的顶内壁固定连接有排气泵11，用于避免内部的压力过高，排气泵11的输入端固定连接有导管13，导管13与第一罐体3连通，收集罐4的后表面设置有排料阀14，排气泵11的输出端固定连接有排气管12，收集罐4的内部固定连接有液位传感器15，液位传感器15的输出端的上表面固定连接有显示器21，收集罐4的上表面设置有卸压阀20。

灌输装置，用于对液体进行转移，灌输装置的数量为两个且分别位于第一罐体3、第二罐体5的内部，连接管16远离泵体18的一端延伸至收集罐4的内部，灌输装置包括泵体18、连接管16、压力阀门17与进液管19，泵体18的输入端与进液管19固定连接，泵体18的输出端与连接管16固定连接，连接管16的内部与压力阀门17固定连接。

一种高纯低温液态气体提纯方法，包括以下步骤：S1.测量需要提纯的液态气体的压力、温度，并查阅需要的目标气体与杂质气体的沸点，S2.当测量液态气体温度低于目标气体的沸点时，将气体通入第一罐体3，当测量液态气体温度高于目标气体的沸点时，将气体通入第二罐体5，S3.当液态气体的压力不足时，将液态气体接入压缩机6，当压力满足时将液态气体通过第二阀门10通入第一罐体3或第二罐体5，S4.当目标液体的沸点低于杂质的沸点时，杂质通过排气管12排出，目标液体通过泵体18通入收集罐4，S5.当目标液体的沸点高于杂质的沸点时，目标液体汽化后经过排气管12导入收集罐4的内部，关闭压力阀门17，通过排料阀14将目标气体排出后，再打开压力阀门17将杂质放出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。