本發(fā)明涉及一種氨氣提純技術，具體涉及一種基于膨脹制冷提純氨氣的裝置及用該裝置提純氨氣的方法，可用于LED行業(yè)的氨氣回收提純。
背景技術：
高純氨作用在大陽能行業(yè)中為氮化硅薄膜提供氮源、以及集成電路制造、化合物半導體、液晶顯示器及更好地為清洗硅片而提供潔凈的工藝氣體氨氣；高純氨作為電子行業(yè)的原材料，其產(chǎn)品的質(zhì)量至關重要，直接關系到最終產(chǎn)品的良率，對于原材料的質(zhì)量和成本與行業(yè)的發(fā)展都是有著密切的關系。目前市場多采用大型工藝生產(chǎn)出來的超純氨氣作為貨源，而此方法價格昴貴，產(chǎn)品投資大，單價高。同時，氨氣（NH4）大量用于LED生產(chǎn)工藝中，并產(chǎn)生大量回收廢氣，如果不加以利用則會污染環(huán)境也造成資源浪費；因此需要提供新的方法以提純氨氣，尤其是能夠提純回收氨氣。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種基于膨脹制冷提純氨氣的裝置及用該裝置提純氨氣的方法，用于原料氨氣提純，尤其適用回收氨氣提純。
為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種基于膨脹制冷提純氨氣的裝置，包括依次連接的緩沖罐、初級吸附系統(tǒng)、初級過濾系統(tǒng)、壓縮機、膨脹制冷系統(tǒng)、氣化器、深度吸附系統(tǒng)、深度過濾系統(tǒng)、精餾塔；所述初級吸附系統(tǒng)包括初級吸附器；所述初級過濾系統(tǒng)包括初級過濾器；所述膨脹制冷系統(tǒng)包括風機制動膨脹機、依次連接的第一級換熱設備、第二級換熱設備、第三級換熱設備；所述深度吸附系統(tǒng)包括深度吸附器；所述深度過濾系統(tǒng)包括深度過濾器；所述精餾塔塔頂設有冷凝器、底部設有塔釜；所述精餾塔設有待精餾氨氣進料口與高純氨氣出料口；所述第一級換熱設備由第一換熱器與第一氣液分離器組成；所述第二級換熱設備由第二換熱器與第二氣液分離器組成；所述第三級換熱設備由第三換熱器與第三氣液分離器組成；所述壓縮機與第一換熱器連接；所述氣化器與第一換熱器連接；所述待精餾氨氣進料口位于高純氨氣出料口下方；所述待精餾氨氣進料口與高純氨氣出料口的距離為精餾塔高度的20～30%；所述高純氨氣出料口距離精餾塔頂?shù)木嚯x為精餾塔高度的10～20%；所述風機制動膨脹機依次與第三換熱器、第二換熱器、第一換熱器連接。
上述技術方案中，所述連接是指各設備之間連通，用于氣體或者液體輸送，如果氣體傳輸則是氣管連通，如果液體傳輸則是液管連通；管道與各部件的連接方式為現(xiàn)有方式，不泄露即可；本發(fā)明中一些部件同時連接多個其他部件，達到節(jié)省能源、以最小消耗達到最佳提純效果，本領域技術人員可以參考本發(fā)明實施例理解。
上述技術方案中，依次連接的第一級換熱設備、第二級換熱設備、第三級換熱設備組成多級換熱設備，級數(shù)越高處理后的氨氣純度越高；每級換熱設備都是由換熱器與氣液分離器組成，換熱器包括用于換熱的冷源氣體出入口、用于分離的原料出入口、液體氨出入口，氣液分離器包括原料入口、氣體出口以及液體出口；換熱后的原料（氣液混合物）進入氣液分離器實現(xiàn)氣液分離，得到氣體以及液體氨，再進入各自傳輸路徑。
上述技術方案中，膨脹制冷系統(tǒng)為關鍵組成，起到冷卻分離的效果，前端接受壓縮后的混合氣體，后端輸出液化分離后的氨氣，根據(jù)氨氣提純路徑，具體連接方式為第一換熱器原料出口、第一氣液分離器原料入口、第一氣液分離器氣體出口、第二換熱器原料入口、第二氣液分離器原料入口、第二氣液分離器氣體出口、第三換熱器原料入口、第三氣液分離器原料入口依次連接；第三氣液分離器液體出口與第二換熱器液體氨入口連接；第二氣液分離器液體出口與第二換熱器液體氨入口連接；第一氣液分離器液體出口與第一換熱器液體氨入口連接；第二換熱器液體氨出口與第一換熱器液體氨入口連接。優(yōu)選的，第三氣液分離器液體出口與第二氣液分離器液體出口匯合后再與第二換熱器液體氨入口連接；第二換熱器液體氨出口與第一氣液分離器液體出口匯合后再與第一換熱器液體氨入口連接；第一換熱器液體氨出口與氣化器連接。從而經(jīng)過各級氣液分離器分離的液體氨經(jīng)過復熱后進入氣化器，氣化后進吸附系統(tǒng)，進行深度吸附，此時氨氣純度超過99.1%。
優(yōu)選的技術方案中，每個氣液分離器液體出口都接有流體減壓閥，用于調(diào)節(jié)液體氨的壓力為0.25 MPa；利于深度吸附與深度過濾處理。
上述技術方案中，風機制動膨脹機為無油潤滑風機制動膨脹機，為換熱器提供冷源，風機制動膨脹機出口溫度控制為-70~-75℃。優(yōu)選的，所述風機制動膨脹機依次與第三換熱器、第二換熱器、第一換熱器形成循環(huán)連接，能量耗盡的冷源可以返回作為風機的推動氣體；第三氣液分離器氣體出口與第二換熱器、風機制動膨脹機依次連接，第三氣液分離器輕組分經(jīng)過第二換熱器復熱后進膨脹機組，膨脹后的低溫氣體依次逐級反流換熱器作冷源，出換熱器后為回收冷源，同時輕組分還可以進入膨脹機組做軸間保護器；風機制動膨脹機與精餾塔塔釜連接，軸間保護器可作為塔釜熱源；可以最大程度利用冷源能量，節(jié)能減排，減少能耗。
上述技術方案中，初級吸附系統(tǒng)為串聯(lián)的多根初級吸附器，初級吸附器的吸附深度為碳氧化物低于10ppm、水分低于10ppm，優(yōu)選初級吸附器中，底部為氧化鋁，上部為5A分子篩；保證后續(xù)深度吸附的精度。深度吸附系統(tǒng)為兩組并聯(lián)的深度吸附器，一組工作時一組再生處理，可以保證提出工作連續(xù)，每組深度吸附器包括串聯(lián)的多根深度吸附柱，深度吸附柱的吸附深度為碳氧化物低于1ppm、水分低于1ppm；深度吸附后的氨氣輸送至深度過濾。
上述技術方案中，采用氮氣吹掃對深度吸附器進行再生處理，氮氣吹掃設備包括氮氣加熱器、消音放空器、氮氣流量計；氮氣加熱器與深度吸附柱連接，加熱后的氮氣吹掃深度吸附柱實現(xiàn)再生處理，有效循環(huán)利用，節(jié)能減排，吹掃后的氮氣排出。
上述技術方案中，可以在風機制動膨脹機與精餾塔塔釜之間設置加熱器，從風機制動膨脹機出的軸間保護氣可加熱后進入塔釜；進一步的，在塔釜外側壁設有加熱裝置比如電加熱裝置，以防軸間保護氣溫度不夠，起補強作用。
上述技術方案中，所述基于膨脹制冷提純氨氣的裝置還包括低溫液體充裝泵、成品罐、冷水機組，優(yōu)選冷水機組包括冷水箱以及水泵；冷水機組與精餾塔塔頂設有冷凝器連接，精餾塔頂冷凝器冷源由冷水機組提供，精餾塔上部出產(chǎn)品高純氨氣，產(chǎn)品高純氨氣經(jīng)過低溫液體充裝泵進行充裝進成品罐，可用于工業(yè)生產(chǎn)。
上述技術方案中，緩沖罐為回收原料氨氣起到緩沖作用；初級過濾系統(tǒng)由初級過濾器組成，過濾掉固體雜質(zhì)后進入無油潤滑活塞壓縮機對氣體進行壓縮處理，初級過濾器的精度為1 微米；壓縮機為中壓活塞無油潤滑壓縮機，可以配備兩組，一開一備交替使用。優(yōu)選深度過濾系統(tǒng)由串聯(lián)的多根深度過濾器組成，深度過濾器的精度為0.1微米。
上述技術方案中，限定待精餾氨氣進料口與高純氨氣出料口的距離為精餾塔高度的20～30%；高純氨氣出料口距離精餾塔頂?shù)木嚯x為精餾塔高度的10～20%，精餾塔為中壓低溫精餾作業(yè)，采用中塔進料，上塔出料，中部進料，液態(tài)物質(zhì)下層至塔釜，經(jīng)過塔釜加熱輕組分上升與下沉重組分液態(tài)物質(zhì)進行熱交換，塔頂輕組分去尾氣吸收系統(tǒng)，可以最有效的提純氨氣，得到的高純氨氣經(jīng)過低溫液體充裝泵進行充裝進成品罐，可用于工業(yè)生產(chǎn)。
本發(fā)明的基于膨脹制冷提純氨氣的裝置針對工業(yè)級氨氣，尤其是LED企業(yè)回收氨氣提純制取高純氨氣，因此，本發(fā)明還公開了上述基于膨脹制冷提純氨氣的裝置在提純氨氣中的應用。
本發(fā)明進一步公開了利用上述基于膨脹制冷提純氨氣的裝置提純氨氣的方法，包括如下步驟：
（1）原料氣體經(jīng)緩沖罐后進入初級吸附系統(tǒng)進行初級吸附處理；
（2）初級吸附處理后的氣體進入初級過濾系統(tǒng)進行初級過濾處理；
（3）初級過濾后的氣體壓縮后進入第一換熱器后再進入第一氣液分離器；第一氣液分離器輸出的氣體進入第二換熱器后再進入第二氣液分離器；第二氣液分離器輸出的氣體進入第三換熱器后再進入第三氣液分離器；
第一氣液分離器輸出的液體進入第一換熱器后進入氣化器；第二氣液分離器輸出的液體依次進入第二換熱器、第一換熱器后進入氣化器；第三氣液分離器輸出的液體依次進入第二換熱器、第一換熱器后進入氣化器；
（4）氣化器氣化后的氣體經(jīng)過深度吸附后進入深度過濾；
（5）深度過濾后的氣體從精餾塔待精餾氨氣進料口進入精餾塔進行精餾處理；最后從精餾塔高純氨氣出料口輸出提純后的氨氣。
上述技術方案中，所述原料氣體為LED生產(chǎn)回收氨氣；所述原料氣體體積組分為：NH3：8.13%、CH4：29.9%、H2：10.49%、N2：42.18%、O2：8.19%，其余為水分與重金屬雜質(zhì)。
上述技術方案中，初級過濾后的氣體壓縮至2.2MPa后進入第一換熱器；該壓力有利于膨脹分離，可有效除去原料氣體中的大部分雜質(zhì)，對后續(xù)深度吸附系統(tǒng)起到協(xié)同鏈接作用。
上述技術方案中，第三換熱器的溫度為-70~-75℃；第三換熱器的溫度低于第二換熱器的溫度；第二換熱器的溫度低于第一換熱器的溫度；逐步升高的溫度利于氨氣中不同組分的分離。
本發(fā)明中，吸附器對原料氣體進行吸附處理，吸附原料氣體中二氧化碳與水分，過濾器過濾固體顆粒物；按體積比，初級吸附處理后氣體中碳氧化物低于10ppm，水分低于10ppm，深度吸附后，碳氧化物低于1ppm、水分低于1ppm；初級過濾后氣體中的固體顆粒物粒徑低于1微米，深度過濾后氣體中的固體顆粒物粒徑低于0.1微米。
上述技術方案中，第一氣液分離器、第二氣液分離器、第三氣液分離器輸出的液體壓力都為0.25MPa，純度99.1% 。
上述技術方案中，壓縮后的氣體進入第一換熱器后進入第一氣液分離器，輕組分進入第二換熱器，液化分氨下來的液氨通過節(jié)流減壓閥減壓至0.25MPa后，與第二氣液分離器液態(tài)組分匯合返回第一級換熱器復熱后，去氣化器；從第一氣液分離器氣態(tài)組分出來氣體進第二換熱后進入第二氣液分離器，其中輕組分進第三換熱器，液化下來的液氨經(jīng)過節(jié)流閥減壓至0.25MPa后與第三氣液分離器分離出來的液態(tài)組分匯合，依次進入第二換熱器、第一換熱器后進入氣化器；進第三換熱器氣體經(jīng)過換熱后，進入第三氣液分離器，其中氨氣經(jīng)過液化分氨后通過節(jié)流閥減壓至0.25MPa，與第二氣液分離器的液氨匯合依次進入第二換熱器、第一換熱器后進入氣化器，輕組分經(jīng)過第二換熱器復熱后進膨脹機組，膨脹后的低溫氣體依次逐級反流換熱器作冷源，回收冷源后出換熱器。
上述技術方案中，從膨脹機出來的氣體溫度達-70~-75℃，依次經(jīng)過第三換熱器、第二換熱器、第一換熱器；從第一換熱器出來后進膨脹機組風機作為制動氣體，然后出風機與第三氣液分離器分離出的作為軸承保護氣一路輕組分匯合，出膨脹機組可作為精餾塔塔釜熱源使用。
上述技術方案中，經(jīng)過氣化器氣化的氨氣進深度吸附系統(tǒng)，進行深度吸附。吸附系統(tǒng)為兩組深度吸附器并聯(lián)組成，其中，一組工作一組再生，再生氣為高純氮氣，待吸附碳氧化物與水分至1ppm及以下后，經(jīng)過三級串聯(lián)深度過濾器，過濾固體顆粒物至0.1微米以下后進入精餾塔中部。
上述技術方案中，精餾塔為低溫中壓精餾過程，中部進料，液態(tài)物質(zhì)下層至塔釜，經(jīng)過塔釜加熱輕組分上升與下沉重組分液態(tài)物質(zhì)進行熱交換，塔頂冷凝器冷源由冷水機組提供，塔頂輕組分去尾氣吸收系統(tǒng)；精餾塔上部出產(chǎn)品高純氨，塔底殘余工業(yè)氨可回收作為工業(yè)氨使用，產(chǎn)品高純氨經(jīng)過低溫液體充裝泵進行充裝進成品罐。
上述技術方案中，所述流程中的尾氣組分包括輕組分與重組分，其中輕組分為氧氣、氮氣、氫氣、碳氧化物等，重組分為水、重金屬物質(zhì)等。
由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點：
1. 本發(fā)明開發(fā)了一種利用膨脹制冷法氨氣回收制取高純氨氣的裝置及方法，創(chuàng)造性的結合多級吸附、多級過濾以及膨脹制冷制取高純氨氣，使能量能夠得到充分的利用，既節(jié)能又環(huán)保；
2. 本發(fā)明先采用初步的吸附處理，再進行深度吸附，使尾氣中的雜質(zhì)組分能夠得到有效的控制，具有精準的可靠性，從而得到高純度氨氣；
3. 本發(fā)明對精餾塔塔底工業(yè)氨氣可以進行有效的回收，對生產(chǎn)成本有效的控制；并且本發(fā)明的提純裝置的提純效率高，而且易于操作、成本較低，適于推廣應用。
附圖說明
圖1是實施例一基于膨脹制冷提純氨氣的裝置的結構示意圖。
其中：1、緩沖罐，2、初級吸附系統(tǒng)，3、初級過濾系統(tǒng)，4、壓縮機，5、膨脹制冷系統(tǒng)，6、深度吸附系統(tǒng)，7、深度過濾系統(tǒng)，8、精餾塔，9、低溫液體充裝泵，10、成品罐，11、冷水機組，12、初級吸附器，13、初級過濾器，14、風機制動膨脹機，15、第一換熱器，16、第一氣液分離器，17、第二換熱器，18、第二氣液分離器，19、第三換熱器，20、第三氣液分離器，21、流體減壓閥，22、深度吸附器，23、深度過濾器，24、氮氣加熱器，25、消音放空器，26、氮氣流量計，27、消音放空器，28、冷凝器，29、塔釜，30、冷水箱，31、水泵，32、待精餾氨氣進料口，33、高純氨氣出料口，34、加熱器，35、氣化器。
具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述：
實施例一
參見圖1所示，一種基于膨脹制冷提純氨氣的裝置包括緩沖罐1、初級吸附系統(tǒng)2、初級過濾系統(tǒng)3、壓縮機4、膨脹制冷系5、深度吸附系統(tǒng)6、深度過濾系統(tǒng)7、精餾塔8、低溫液體充裝泵9、成品罐10、冷水機組11、氣化器35；
所述初級吸附系統(tǒng)為串聯(lián)的兩根初級吸附器12，吸附深度為碳氧化物低于10ppm、水分低于10ppm；初級過濾系統(tǒng)為精度為1微米的初級過濾器13；
所述膨脹制冷系統(tǒng)包括風機制動膨脹機14、依次連接的第一級換熱設備、第二級換熱設備、第三級換熱設備；第一級換熱設備由第一換熱器15與第一氣液分離器16組成；第二級換熱設備由第二換熱器17與第二氣液分離器18組成；第三級換熱設備由第三換熱器19與第三氣液分離器20組成；換熱器包括冷源氣體出入口、原料出入口、液體氨出入口；氣液分離器包括原料入口、氣體出口以及液體出口；每個氣液分離器液體出口都接有流體減壓閥21；第一換熱器原料出口、第一氣液分離器原料入口、第一氣液分離器氣體出口、第二換熱器原料入口、第二氣液分離器原料入口、第二氣液分離器氣體出口、第三換熱器原料入口、第三氣液分離器原料入口依次連接；第三氣液分離器液體出口與第二換熱器液體氨入口連接；第二氣液分離器液體出口與第二換熱器液體氨入口連接；第一氣液分離器液體出口與第一換熱器液體氨入口連接；第二換熱器液體氨出口與第一換熱器液體氨入口連接；
所述深度吸附系統(tǒng)為兩組并聯(lián)的深度吸附器22，每組深度吸附器包括串聯(lián)的兩根深度吸附柱，深度吸附柱的吸附深度為碳氧化物低于1ppm、水分低于1ppm，通過常規(guī)閥門控制工作組與再生組；深度過濾系統(tǒng)為串聯(lián)的三根精度為0.1微米的深度過濾器23；還包括氮氣吹掃設備用于吸附柱的再生處理，由氮氣加熱器24、消音放空器25、氮氣流量計26組成，吹掃后的氮氣通過消音放空器27排空；
所述壓縮機與第一換熱器連接；所述氣化器與第一換熱器連接；精餾塔塔頂設有冷凝器28、底部設有塔釜29，冷水機組包括冷水箱30以及水泵31，冷水機組與精餾塔塔頂冷凝器連接，精餾塔頂冷凝器冷源由冷水機組提供；精餾塔設有待精餾氨氣進料口32與高純氨氣出料口33；待精餾氨氣進料口位于高純氨氣出料口下方；待精餾氨氣進料口與高純氨氣出料口的距離為精餾塔高度的22%；高純氨氣出料口距離精餾塔頂?shù)木嚯x為精餾塔高度的18%；
所述風機制動膨脹機依次與第三換熱器、第二換熱器、第一換熱器循環(huán)連接；第三氣液分離器氣體出口與第二換熱器、風機制動膨脹機依次連接；風機制動膨脹機與精餾塔塔釜連接；風機制動膨脹機與精餾塔塔釜之間設置加熱器34，從風機制動膨脹機出的軸間保護氣可加熱后進入塔釜，加熱器設有排空口。
附圖中，單箭頭表示氨氣提純方向；雙箭頭表示冷源循環(huán)方向；三箭頭表示第三氣液分離器輕組分方向，一路作為冷源供氣，一路作為軸間保護氣；四箭頭表示軸間保護氣進塔釜方向；為了附圖清楚，吹掃氮氣方向沒有表示，尾氣方向沒有表示，冷凝器水流方向沒有表示，并且相同部件標注一處，一些常規(guī)閥門連接件沒有標注，不影響發(fā)明效果。
利用上述基于膨脹制冷提純氨氣的裝置提純氨氣的方法，包括以下步驟：
（1）LED廠排放尾氣作為原料氣體經(jīng)緩沖罐穩(wěn)壓后進入初級吸附系統(tǒng)進行初級吸附處理，吸附器底部為氧化鋁上部為5A分子篩，通過進初級吸附器，把尾氣中碳氧化物與水分吸附至10ppm；
（2）初級吸附處理后的氣體進入初級過濾系統(tǒng)進行初級過濾處理，過濾掉經(jīng)過吸附器的固體雜質(zhì)后進入無油潤滑活塞壓縮機對氣體進行壓縮處理；
（3）初級過濾后的氣體壓縮至2.2MPa后進入第一換熱器后進入第一氣液分離器，輕組分進入第二換熱器，液化分氨下來的液氨通過節(jié)流減壓閥減壓至0.25MPa后，與第二氣液分離器液態(tài)組分匯合返回第一級換熱器復熱后，去氣化器；從第一氣液分離器氣態(tài)組分出來氣體進第二換熱后進入第二氣液分離器，其中輕組分進第三換熱器，液化下來的液氨經(jīng)過節(jié)流閥減壓至0.25MPa后與第三氣液分離器分離出來的液態(tài)組分匯合，依次進入第二換熱器、第一換熱器后進入氣化器；進第三換熱器氣體經(jīng)過換熱后，進入第三氣液分離器，其中氨氣經(jīng)過液化分氨后通過節(jié)流閥減壓至0.25MPa，與第二氣液分離器的液氨匯合依次進入第二換熱器、第一換熱器后進入氣化器，輕組分經(jīng)過第二換熱器復熱后進膨脹機組，膨脹后的低溫氣體依次逐級反流換熱器作冷源；第三換熱器的溫度為-70~-75℃；第二換熱器的溫度、第一換熱器的溫度依次升高；
從膨脹機出來的氣體溫度達-70~-75℃，依次經(jīng)過第三換熱器、第二換熱器、第一換熱器；從第一換熱器出來后進膨脹機組風機作為制動氣體，然后出風機與第三氣液分離器分離出的作為軸承保護氣一路輕組分匯合，出膨脹機組可作為精餾塔塔釜熱源使用，必要時可以經(jīng)過加熱器加熱；
（4）經(jīng)過氣化器氣化的氨氣進深度吸附系統(tǒng)，進行深度吸附。吸附系統(tǒng)為兩組深度吸附器并聯(lián)組成，其中，一組工作一組再生，再生氣為高純氮氣，待吸附碳氧化物與水分至1ppm及以下后，經(jīng)過三級串聯(lián)深度過濾器，過濾固體顆粒物至0.1微米以下后進入精餾塔中部；
（5）深度過濾后的氣體從精餾塔待精餾氨氣進料口進入精餾塔進行精餾處理；最后從精餾塔高純氨氣出料口輸出提純后的氨氣，精餾塔為低溫中壓精餾過程，中部進料，液態(tài)物質(zhì)下層至塔釜，經(jīng)過塔釜加熱輕組分上升與下沉重組分液態(tài)物質(zhì)進行熱交換，塔頂冷凝器冷源由冷水機組提供，塔頂輕組分去尾氣吸收系統(tǒng)；精餾塔上部出產(chǎn)品高純氨體積純度超過99.9995%，無金屬殘留，塔底殘余工業(yè)氨可回收作為工業(yè)氨使用，產(chǎn)品高純氨經(jīng)過低溫液體充裝泵進行充裝進成品罐。
實施例二
與實施例一結構組成一致，一種基于膨脹制冷提純氨氣的裝置包括依次連接的緩沖罐、初級吸附系統(tǒng)、初級過濾系統(tǒng)、壓縮機、膨脹制冷系、氣化器、深度吸附系統(tǒng)、深度過濾系統(tǒng)、精餾塔、低溫液體充裝泵、成品罐、冷水機組等，精餾塔塔頂設有冷凝器、底部設有塔釜；不同點在于，塔釜外側壁設置電加熱套，用以補足熱量。利用上述裝置，根據(jù)實施例一的提純方法，精餾塔上部出產(chǎn)品高純氨體積純度超過99.9995%，無金屬殘留，塔底殘余工業(yè)氨可回收作為工業(yè)氨使用，產(chǎn)品高純氨經(jīng)過低溫液體充裝泵進行充裝進成品罐。
實施例三
與實施例一結構組成一致，一種基于膨脹制冷提純氨氣的裝置包括依次連接的緩沖罐、初級吸附系統(tǒng)、初級過濾系統(tǒng)、壓縮機、膨脹制冷系、氣化器、深度吸附系統(tǒng)、深度過濾系統(tǒng)、精餾塔、低溫液體充裝泵、成品罐、冷水機組等，精餾塔塔頂設有冷凝器、底部設有塔釜，還設有待精餾氨氣進料口與高純氨氣出料口；不同點在于，待精餾氨氣進料口與高純氨氣出料口的距離為精餾塔高度的28%；高純氨氣出料口距離精餾塔頂?shù)木嚯x為精餾塔高度的13%。利用上述裝置，根據(jù)實施例一的提純方法，精餾塔上部出產(chǎn)品高純氨體積純度超過99.9995%，無金屬殘留，塔底殘余工業(yè)氨可回收作為工業(yè)氨使用，產(chǎn)品高純氨經(jīng)過低溫液體充裝泵進行充裝進成品罐。
實施例四
與實施例一結構組成一致，一種基于膨脹制冷提純氨氣的裝置包括依次連接的緩沖罐、初級吸附系統(tǒng)、初級過濾系統(tǒng)、壓縮機、膨脹制冷系、氣化器、深度吸附系統(tǒng)、深度過濾系統(tǒng)、精餾塔、低溫液體充裝泵、成品罐、冷水機組等，精餾塔塔頂設有冷凝器、底部設有塔釜；不同點在于，風機制動膨脹機與精餾塔塔釜之間不設置加熱器，從風機制動膨脹機出的軸間保護氣直接進入塔釜。利用上述裝置，根據(jù)實施例一的提純方法，精餾塔上部出產(chǎn)品高純氨體積純度超過99.9995%，無金屬殘留，塔底殘余工業(yè)氨可回收作為工業(yè)氨使用，產(chǎn)品高純氨經(jīng)過低溫液體充裝泵進行充裝進成品罐。