氩回收工艺

氩回收工艺在工程中比较常见。氩气在工业生产中被广泛应用,由于大气中含量较少,通常需要通过深冷分离技术获取。在使用过程中,液态氩首先存储在低温贮槽中,然后通过液体泵或自增压装置加压气化后使用。由于低温贮槽与环境之间的热交换,会导致一定量的氩气泄漏,造成损失。为了回收这些泄漏的氩气,开发了氩气回收器,利用液氮作为冷源将蒸发的氩气液化并回收,再送回贮槽,以最大化提高氩气的利用率,从而实现显著的经济效益。

氩气回收器是大型空分装置配套的重要设备之一,是将来自贮槽气化的氩气采用装置自身的液氮进行冷凝液化,然后再回到贮槽。其载体为铝制板翅式换热单元。

氩气回收器的研发

氩气回收器的组成由壳体、隔板和板式单元组成。

壳体起到提供介质蒸发或冷凝空间的作用。其中分为两个腔,上部封头及筒体、板式通道与下部封头及筒体组成一个工作空间,为氩气液化的腔体。板式外壁、上下隔板和中间筒体组成另外一个工作空间,为液氮蒸发的腔体。

隔板的作用是支撑板式单元,将壳体分割成两个密闭的腔体。板式单元为氩气液化,液氮蒸发的载体。

氩气制取的方法

氩气可以从空气和合成氨尾气中提取,也可由空分装置中提取。目前,从空分装置中副产氩气已经成为生产氩气的主要方法。但是随着合成氨工业的大型化,利用合成氨尾气提氩在逐年增长,技术经济指标也在不断改善。

从1 000 ~ 1 500 t /d 合成氨装置的尾气中提氩的成本不高于从空分装置中提氩。因此,从合成氨尾气中提氩已日益受到重视,也将成为提取氩气的主要途径。此外,在采用液氮洗涤法净化合成气生产中,还可从氮洗装置的一氧化碳- 氮馏分中提取氩气。

氩气回收器的工艺流程

液氮的来源主要有两种工艺,一种是冷箱外布置,单独保温设置,采用液氮液化氩气; 另一种是采用放置在空分冷箱内,然后采用自身液氮液化氩气,低温氮气回收。

1、氩气液化工作过程: 氩气来自液氩贮槽,处于饱和态或过热度不大的氩气进入壳体顶部,充满板式氩气通道侧,由于液氮侧温度较低,蒸发侧与冷凝侧的温差较大,所以氩气在板式氩气侧开始冷凝,液滴逐渐汇集在底部,成为液氩;

2、液氮蒸发工作过程: 液氮来自下塔顶部,经过节流阀节流至较低压力后,进入氩气回收器的液氮工作腔,液氮由底部的导流片进入板式通道,与氩气进行换热,蒸发后氮气自顶部导流片出,进入氮气工作气相腔体。

随着空分装置规模的大型化,一般选择带全精馏制氩系统。氩气产品的市场尽管有波动,但还是稳中有升,氩气是空分装置中除氧氮主产品外的较为重要的副产品而越来越受到重视。

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