本發(fā)明屬于一種氣體凈化處理裝置，具體涉及一種同位素氣體凈化處理裝置。
背景技術(shù)：
同位素氣體廣泛用于半導(dǎo)體研究、軍事、照明、生物醫(yī)藥、醫(yī)療、基礎(chǔ)物理研究等。這些同位素氣體有：氬-36、氬-38、氬-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。由于應(yīng)用領(lǐng)域的需要通常要求高純度、高豐度。但是由于原生性和生產(chǎn)過程污染造成同位素氣體產(chǎn)品中雜質(zhì)較多，這些雜質(zhì)通常為：o2、h2o、co2、co、cf4、c2h2、c2h4、ch4等。
同位素氣體的應(yīng)用領(lǐng)域要求主成分純度盡量高，雜質(zhì)氣體盡量低，而且凈化處理過程的主成分損耗越低越好。這樣就需要一個(gè)裝置在不損耗同位素氣體的情況下，對(duì)雜質(zhì)氣體進(jìn)行吸收。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的確定而提出的，其目的是提供一種同位素氣體凈化處理裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種同位素氣體凈化處理裝置，包括通過管路依次連通的氣體源、粗脫設(shè)備、組合式氣體在線分析儀、精脫設(shè)備和氣體產(chǎn)品緩沖容器；所述粗脫組件包括多組并聯(lián)連接的粗脫組件，每組粗脫組件由相互串聯(lián)的流量計(jì)和粗脫柱組成；所述精脫設(shè)備包括多組并聯(lián)連接的精脫柱；所述粗脫柱由粗脫柱腔體和設(shè)置于其內(nèi)部的粗脫劑組成；所述精脫柱由精脫柱腔體和設(shè)置于其內(nèi)部的多個(gè)精脫劑組成。
所述流量計(jì)設(shè)置于粗脫柱靠近氣體源的一側(cè)。
所述氣體源與粗脫設(shè)備之間、每組粗脫組件出口處和氣體產(chǎn)品緩沖容器進(jìn)口處均設(shè)置有閥門。
所述粗脫劑沿粗脫柱腔體軸向設(shè)置。
所述多個(gè)精脫劑沿精脫柱腔體徑向平行設(shè)置。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明采用兩組組件并聯(lián)方式凈化，當(dāng)一組運(yùn)行時(shí)，另一組可以再生待用，保證凈化處理的連續(xù)性；可根據(jù)實(shí)際需要更換不同的凈化劑，達(dá)到不同的處理效果，可選用的凈化劑范圍寬，如吸附型、催化型、干燥型和復(fù)合型凈化劑；動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)工作狀態(tài)和凈化劑壽命在線監(jiān)測(cè)，易于使用和維護(hù)保養(yǎng)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中：
1氣體源2粗脫設(shè)備
3組合式氣體在線分析儀4精脫設(shè)備
5氣體產(chǎn)品緩沖容器6粗脫組件
7精脫柱8流量計(jì)
9粗脫柱10粗脫柱腔體
11粗脫劑12精脫柱腔體
13精脫劑。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明同位素氣體凈化處理裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：
如圖1所示，一種同位素氣體凈化處理裝置，包括通過管路依次連通的氣體源1、粗脫設(shè)備2、組合式氣體在線分析儀3、精脫設(shè)備4和氣體產(chǎn)品緩沖容器5；所述粗脫組件2包括多組并聯(lián)連接的粗脫組件6，每組粗脫組件6由相互串聯(lián)的流量計(jì)8和粗脫柱9組成；所述精脫設(shè)備4包括多組并聯(lián)連接的精脫柱7；所述粗脫柱9由粗脫柱腔體10和設(shè)置于其內(nèi)部的粗脫劑11組成；所述精脫柱7由精脫柱腔體12和設(shè)置于其內(nèi)部的多個(gè)精脫劑13組成。
所述流量計(jì)8設(shè)置于粗脫柱9靠近氣體源1的一側(cè)。
所述氣體源1與粗脫設(shè)備2之間、每組粗脫組件6出口處和氣體產(chǎn)品緩沖容器5進(jìn)口處均設(shè)置有閥門。
所述粗脫劑11沿粗脫柱腔體10軸向設(shè)置。
所述多個(gè)精脫劑13沿精脫柱腔體12徑向平行設(shè)置。
本發(fā)明的使用方法：
同位素氣體通過
本技術(shù)：
凈化處理裝置，先進(jìn)入粗脫組件2，催化過濾掉o2、co2、co、cf4、cmhn等大部分雜質(zhì)氣體，粗脫劑11可采用鈣基分子篩及鈀碳纖維復(fù)合催化劑、13x基鈀催化劑。鈀碳纖維催化劑具有強(qiáng)力cmhn及co、co2吸附能力且在生產(chǎn)情況下不釋出。
經(jīng)粗脫的同位素氣體，再進(jìn)入含有鋯釩鐵鈦金屬吸附劑作為精脫劑13的精脫柱7進(jìn)一步脫除氣體中的氮及微量的氧、co2、水等雜質(zhì)，從而得到純度>99.999%的高純同位素氣體。
實(shí)例1
用于天然豐度的氙氣同位素氣體的凈化，選用的粗脫劑為：鈣劑分子篩和13x基鈀催化劑，精脫劑選用二氧化硅脫水干燥吸附劑。雜質(zhì)氣體檢測(cè)器選用co2、氧、乙烷檢測(cè)器。
實(shí)例2
用于氧氣同位素氣體的凈化，選用的粗脫劑為：鈣基分子篩及鈀碳纖維復(fù)合催化劑，精脫劑選用活性炭和氧化鈣脫水干燥吸附劑。
氣體檢測(cè)器選用氧檢測(cè)器，直接測(cè)量主含量。
實(shí)例3
用于氮?dú)馔凰貧怏w的凈化，選用的粗脫劑為：13x基鈀催化劑，精脫柱劑選用二氧化硅脫水干燥吸附劑，雜質(zhì)氣體檢測(cè)器選用cmhn烷烴檢測(cè)器。
本發(fā)明提供了一種同位素氣體凈化處理裝置，這些同位素氣體可以是氬、氯、氘、氦、氖、氮、氧、氙等。通過更換不同的填充劑，采用兩組并聯(lián)連接，一組運(yùn)行時(shí)，另一組可以再生待用，對(duì)同位素氣體中的雜質(zhì)，如氧、水、氮、一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔锏冗M(jìn)行除去，使同位素氣體純度更高。本申請(qǐng)采用復(fù)合還原的催化劑與干燥吸附脫水劑聯(lián)合的凈化技術(shù)，分別選用凈化同位素氣體的優(yōu)質(zhì)高效脫氧催化劑和脫水干燥吸附劑，可以分別吸收同位素氣體中的氧、水、氮、二氧化碳、甲烷和碳?xì)浠衔锏入s質(zhì)，從而得到99.999%的高純同位素氣體。本發(fā)明采用兩組并聯(lián)方式凈化，每組分別經(jīng)過粗脫和精脫兩級(jí)凈化，當(dāng)一組運(yùn)行時(shí)，另一組可以再生待用；多層面的動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)氣體流量、純度、壓力在線實(shí)時(shí)顯示，故障報(bào)警和維護(hù)保養(yǎng)提示；凈化器的吸附劑和干燥劑采用可替換式、模塊化，雜質(zhì)氣體檢測(cè)探頭方便替換，使設(shè)備操作自動(dòng)化，便于維修及更換零部件；凈化連接管道系統(tǒng)材料選用不銹鋼材料和不銹鋼優(yōu)質(zhì)閥門為連接系統(tǒng)，保證氣體循環(huán)過程的凈化效果，內(nèi)置0.1微米全金屬不銹鋼過濾器以去除產(chǎn)品氣出口處灰塵顆粒。