一种氩气回收装置中的两级催化‑吸附系统及氩气回收方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107298434A(43)申请公布日2017.10.27(21)申请号201710374714.2B01D53/46(2006.01)(22)申请日2017.05.24B01D53/04(2006.01)(71)申请人杭州杭氧股份有限公司地址311241浙江省杭州市临安市青山湖街道东环路99号(72)发明人李相承文顺清顾燕新尤文月陈霞孔芬霞王清清(74)专利代理机构杭州九洲专利事务所有限公司33101代理人翁霁明(51)Int.Cl.C01B23/00(2006.01)B01D53/86(2006.01)B01D53/62(2006.01)B01D53/72(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种氩气回收装置中的两级催化-吸附系统及氩气回收方法(57)摘要一种氩气回收装置中的两级催化-吸附系统及氩气回收方法，所述系统包括：第一级催化系统、第一级吸附系统、第二级催化系统和第二级吸附系统，所述的第一级催化系统、第一级吸附系统、第二级催化系统和第二级吸附系统形成串联结构，其中：第一级催化系统包括空气管道、第一回热器、第一加热器、第一催化炉，第一催化炉R1内装填有能催化一氧化碳和烃类同氧气反应的催化剂。CN107298434ACN107298434A权利要求书1/2页1.一种氩气回收装置中的两级催化-吸附系统，该系统包括：第一级催化系统、第一级吸附系统、第二级催化系统和第二级吸附系统，其特征在于所述的第一级催化系统、第一级吸附系统、第二级催化系统和第二级吸附系统形成串联结构，其中：第一级催化系统包括空气管道、第一回热器（E1）、第一加热器（EH11）、第一催化炉（R1），第一催化炉（R1）内装填有能催化一氧化碳和烃类同氧气反应的催化剂；第一级吸附系统包括并联设置的两个第一吸附器（MS11、MS12），再生气体加热用的第一再生加热器（E12），第一吸附器（MS11、MS12）内均装填有能吸附二氧化碳和水的吸附剂；第二级催化系统包括氢气管道、第二回热器（E2）、第二加热器（EH21）、第二催化炉（R2），第二催化炉（R2）内装填有能催化氢气同氧气反应的催化剂；第二级吸附系统包括并联设置的两个第二吸附器（MS21、MS22）、再生气体加热用的第二再生加热器（E22），第二吸附器（MS21、MS22）内均装填有能吸附二氧化碳和水的吸附剂。2.根据权利要求1所述的氩气回收装置中的两级催化-吸附系统，其特征在于所述的第一级催化系统和第二级催化系统之间，设置有用于将第一级催化系统出口的粗氩气直接输送至第二级催化系统入口的旁通气体管路（P1）；旁通气体管路（P1）的前端设置在第一级催化系统的出口，末端设置在第二级催化系统的入口；旁通气体管路（P1）上设置有用于控制第一级催化系统出口的粗氩气输送至第一级吸附系统或者输送至第二级催化系统的阀门（V01）。3.根据权利要求1或2所述的氩气回收装置中的两级催化-吸附系统，其特征在于所述的第一级吸附系统，吸附剂再生的气体为空气（401）；所述空气（401）可以含有二氧化碳或者已经除去二氧化碳；所述的第二级吸附系统，吸附剂再生的气体为精馏废气（501），废气的主要成分为氩气、氮气和氢气。4.一种利用权利要求1或2或3所述氩气回收装置中的两级催化-吸附系统进行氩气回收的方法，其特征在于所述的方法是：氩气（101）进入第一催化系统的第一回热器（E1）被加热，再经过第一加热器（E11）加热至催化反应温度，进入第一催化炉（R1）进行催化反应，将一氧化碳和烃类转化为二氧化碳和水，得到第一氩气（102）；若氩气（101）中的杂质氧气含量不足以使一氧化碳、烃类完全反应，则可加入过量空气（201）；第一氩气（102）经过第一吸附系统的第一吸附器（MS11、MS12），除去二氧化碳和水，得到第二氩气（103）；第二氩气（103）进入第二催化系统，在第二回热器（E2）前与过量氢气（301）混合，经过第二回热器（E2）被加热，再经过第二加热器（E21）加热至催化反应温度，进入第二催化炉（R2）进行催化反应，将过量氧气转化为水，得到第三氩气（104）；第三氩气（104）进入第二吸附系统的第二吸附器（MS21、MS22），除去水，得到第四氩气（105）；第四氩气（105）中的氮气、氢气可通过低温精馏方法去除。5.根据权利要求4所述的利用氩气回收装置中的两级催化-吸附系统进行氩气回收的方法，其特征在于所述的：为了实现第一级吸附系统吸附剂的再生，第一级吸附系统再生气体采用的是空气（401），空气（401）可以含有二氧化碳或者已去除二氧化碳；为了实现第二级吸附系统吸附剂的再生，同时不引入新的氧气杂质，第二级吸附系统2CN10729843