一种低能耗制备氩、氮气体的制备方法与流程

1.本发明涉及氩、氮气体加工技术领域，尤其涉及一种低能耗制备氩、氮气体的制备方法。


背景技术：

2.由于空气中氩、氮含量较多，常作为保护气、载气、稀释气、标准气等广泛的应用于国民经济的许多行业。以下以氩气作为论述代表，工艺技术也适用于其它惰性气体。
3.目前在制备过程中常常为工业纯度≥99.9～99.99％,并不能满足高纯度的需要，高纯气的纯度≥99.999～99.9999％，而制备高纯度往往方法繁琐，成本高昂，并且稳定性差。


技术实现要素：

4.本发明的提供一种低能耗制备氩、氮气体的制备方法。
5.本发明的方案是：
6.一种低能耗制备氩、氮气体的制备方法，包括以下步骤：
7.1)将低温液体储槽内纯度为99.99％液态物送入汽化器气化，气化后的气体到净化器内进行提纯；所述液态物为液态氩或液态氮其中之一；
8.2)所述净化器处理的气体通过除杂器后进行纯度检测，纯度检测合格后将气体送入隔膜压缩机，进行0mpa
‑
15mpa加压，装入真空气瓶，所述除杂器的壳体内设有复合膜，所述分离膜包括基膜与有效分离层，所述有效分离层为四氟乙烯的共聚物与全氟溶剂，所述有效分离层的厚度为0.1～0.5μm，所述基膜包括聚乙二醇6～12份、聚乙烯树脂50～70份、分散剂3～7份、纳米碳化硅4～6份、纳米纤维3～8份、凹凸棒石3～6份、偶联剂2～4份；
9.3)对装入真空气瓶内的气体进行合格化验，合格，送库保存。
10.所述除杂器的进气口与所述净化器的出气口连通，所述除杂器一侧设有所述进气口，另一侧设有排气口，所述排气口与所述进气口之间的所述除杂器可体内设有复合膜。
11.作为优选的技术方案，所述液态物为液态氩，所述净化器为氩气纯化装置。
12.作为优选的技术方案，所述液态物为液态氮，所述净化器为氮气纯化装置。
13.作为优选的技术方案，所述步骤2)中纯度检测为通过除杂器的气体静置8小时后进行纯度检测，检测纯度≥99.9996％。
14.作为优选的技术方案，所述隔膜压缩机6个小时内0mpa
‑
15mpa加压。
15.作为优选的技术方案，所述步骤2)装入真空气瓶静置8小时以上在进行到步骤3)。
16.作为优选的技术方案，所述液态物为液态氩，所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验使用氩气纯度分析仪；所述液态物为液态氮，所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验使用氮气纯度检测仪。
17.作为优选的技术方案，所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验，到达99.999％标准。
18.由于采用了上述技术方案一种低能耗制备氩、氮气体的制备方法，1)将低温液体储槽内纯度为99.99％液态物送入汽化器气化，气化后的气体到净化器内进行提纯；所述液态物为液态氩或液态氮其中之一；2)所述净化器处理的气体通过除杂器后进行纯度检测，纯度检测合格后将气体送入隔膜压缩机，进行0mpa
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15mpa加压，装入真空气瓶，所述除杂器的壳体内设有复合膜，所述分离膜包括基膜与有效分离层，所述有效分离层为四氟乙烯的共聚物与全氟溶剂，所述有效分离层的厚度为0.1～0.5μm，所述基膜包括聚乙二醇6～12份、聚乙烯树脂50～70份、分散剂3～7份、纳米碳化硅4～6份、纳米纤维3～8份、凹凸棒石3～6份、偶联剂2～4份；3)对装入真空气瓶内的气体进行合格化验，合格，送库保存。
19.本发明的优点：
20.采用本发明公开的生产氩、氮气体方法，可以满足市场对氩、氮气体需求，在保证产量的同时，又能实现对氩、氮气体纯度的要求，使氩、氮气体的纯度到达了99.9996％以上。本发明充分考虑了各方面因素以实现生产高纯氩、氮气体的制备，实现了步骤简洁、平稳、高效、低能耗的运行。
附图说明
21.图1为本发明实施例的流程图。
具体实施方式
22.为了弥补以上不足，本发明提供了一种低能耗制备氩、氮气体的制备方法以解决上述背景技术中的问题。
23.一种低能耗制备氩、氮气体的制备方法，包括以下步骤：
24.1)将低温液体储槽内纯度为99.99％液态物送入汽化器气化，气化后的气体到净化器内进行提纯；所述液态物为液态氩或液态氮其中之一；
25.2)所述净化器处理的气体通过除杂器后进行纯度检测，纯度检测合格后将气体送入隔膜压缩机，进行0mpa
‑
15mpa加压，装入真空气瓶，所述除杂器的壳体内设有复合膜，所述分离膜包括基膜与有效分离层，所述有效分离层为四氟乙烯的共聚物与全氟溶剂，所述有效分离层的厚度为0.1～0.5μm，所述基膜包括聚乙二醇6～12份、聚乙烯树脂50～70份、分散剂3～7份、纳米碳化硅4～6份、纳米纤维3～8份、凹凸棒石3～6份、偶联剂2～4份；
26.3)对装入真空气瓶内的气体进行合格化验，合格，送库保存。
27.所述液态物为液态氩，所述净化器为氩气纯化装置。
28.所述液态物为液态氮，所述净化器为氮气纯化装置。
29.所述步骤2)中纯度检测为通过除杂器的气体静置8小时后进行纯度检测，检测纯度≥99.9996％。
30.所述隔膜压缩机6个小时内0mpa
‑
15mpa加压。
31.所述步骤2)装入真空气瓶静置8小时以上在进行到步骤3)。
32.所述液态物为液态氩，所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验使用氩气纯度分析仪；所述液态物为液态氮，所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验使用氮气纯度检测仪。
33.所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验，到达99.999％标准。
34.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
35.实施例1：
36.1)将低温液体储槽内纯度为99.99％液态物送入汽化器气化，气化后的气体到净化器内进行提纯；所述液态物为液态氩或液态氮其中之一；
37.2)所述净化器处理的气体通过除杂器后进行纯度检测，纯度检测合格后将气体送入隔膜压缩机，进行0mpa
‑
15mpa加压，装入真空气瓶，所述除杂器的壳体内设有复合膜，所述分离膜包括基膜与有效分离层，所述有效分离层为四氟乙烯的共聚物与全氟溶剂，所述有效分离层的厚度为0.1～0.5μm，所述基膜包括聚乙二醇12份、聚乙烯树脂70份、分散剂7份、纳米碳化硅6份、纳米纤维8份、凹凸棒石6份、偶联剂4份；
38.3)对装入真空气瓶内的气体进行合格化验，合格，送库保存。
39.所述基础膜制备方法为：分别将70重量份的聚乙烯树脂研磨成预定粒径的粉末，并加入6重量份的纳米碳化硅、8重量份的纳米纤维、6重量份的凹凸棒石，以40
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70转/min的速率搅拌1h分钟得到混合材料，随后加入12重量份的聚乙二醇、7重量份的分散剂与4重量份的偶链接；并以50
‑
80转/min的速率搅拌30分钟，喂入制膜机得到原料，将原料通过拉伸机得到基膜；
40.分离层溶液配制：将全氟聚合物的颗粒溶解于全氟溶剂中配制成分离层溶液，浓度为0.5wt.％～3wt.％，然后静置脱泡1h～4h；
41.复合膜制备：在所得基膜上涂敷分离层容易，在室温下阴干20～240min；在40～120℃下加热5～240min得到初步复合膜；
42.步将初步复合膜在50～90℃的去离子水中浸泡1～24h，晾干后得到复合膜。
43.所述液态物为液态氩，所述净化器为氩气纯化装置，氩气纯化装置为瑞泽气体净化湖北有限公司rz
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ya
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35c型氩气纯化装置。
44.所述液态物为液态氮，所述净化器为氮气纯化装置，氮气纯化装置为瑞泽气体净化湖北有限公司rz
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dyc
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20型氮气纯化装置。
45.所述步骤2)中纯度检测为通过除杂器的气体静置8小时后进行纯度检测，检测纯度≥99.9996％。
46.所述隔膜压缩机6个小时内0mpa
‑
15mpa加压。
47.所述步骤2)装入真空气瓶静置8小时以上在进行到步骤3)。
48.所述液态物为液态氩，所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验使用氩气纯度分析仪；所述液态物为液态氮，所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验使用氮气纯度检测仪。
49.所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验，到达99.999％标准。
50.实施例2：
51.1)将低温液体储槽内纯度为99.99％液态物送入汽化器气化，气化后的气体到净化器内进行提纯；所述液态物为液态氩或液态氮其中之一；
52.2)所述净化器处理的气体通过除杂器后进行纯度检测，纯度检测合格后将气体送入隔膜压缩机，进行0mpa
‑
15mpa加压，装入真空气瓶，所述除杂器的壳体内设有复合膜，所述分离膜包括基膜与有效分离层，所述有效分离层为四氟乙烯的共聚物与全氟溶剂，所述
有效分离层的厚度为0.1～0.5μm，所述基膜包括聚乙二醇6份、聚乙烯树脂50份、分散剂3份、纳米碳化硅4份、纳米纤维3份、凹凸棒石3份、偶联剂2份；
53.3)对装入真空气瓶内的气体进行合格化验，合格，送库保存。
54.所述基础膜制备方法为：分别将50重量份的聚乙烯树脂研磨成预定粒径的粉末，并加入4重量份的纳米碳化硅、3重量份的纳米纤维、3重量份的凹凸棒石，以40
‑
70转/min的速率搅拌1h分钟得到混合材料，随后加入6重量份的聚乙二醇、3重量份的分散剂与2重量份的偶链接；并以50
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80转/min的速率搅拌30分钟，喂入制膜机得到原料，将原料通过拉伸机得到基膜；
55.分离层溶液配制：将全氟聚合物的颗粒溶解于全氟溶剂中配制成分离层溶液，浓度为0.5wt.％～3wt.％，然后静置脱泡1h～4h；
56.复合膜制备：在所得基膜上涂敷分离层容易，在室温下阴干20～240min；在40～120℃下加热5～240min得到初步复合膜；
57.步将初步复合膜在50～90℃的去离子水中浸泡1～24h，晾干后得到复合膜。
58.所述液态物为液态氩，所述净化器为氩气纯化装置，氩气纯化装置为瑞泽气体净化湖北有限公司rz
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ya
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35c型氩气纯化装置。
59.所述液态物为液态氮，所述净化器为氮气纯化装置，氮气纯化装置为瑞泽气体净化湖北有限公司rz
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dyc
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20型氮气纯化装置。
60.所述步骤2)中纯度检测为通过除杂器的气体静置8小时后进行纯度检测，检测纯度≥99.9996％。
61.所述隔膜压缩机6个小时内0mpa
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15mpa加压。
62.所述步骤2)装入真空气瓶静置8小时以上在进行到步骤3)。
63.所述液态物为液态氩，所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验使用氩气纯度分析仪；所述液态物为液态氮，所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验使用氮气纯度检测仪。
64.所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验，到达99.999％标准。
65.实施例3：
66.1)将低温液体储槽内纯度为99.99％液态物送入汽化器气化，气化后的气体到净化器内进行提纯；所述液态物为液态氩或液态氮其中之一；
67.2)所述净化器处理的气体通过除杂器后进行纯度检测，纯度检测合格后将气体送入隔膜压缩机，进行0mpa
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15mpa加压，装入真空气瓶，所述除杂器的壳体内设有复合膜，所述分离膜包括基膜与有效分离层，所述有效分离层为四氟乙烯的共聚物与全氟溶剂，所述有效分离层的厚度为0.1～0.5μm，所述基膜包括聚乙二醇10份、聚乙烯树脂60份、分散剂5份、纳米碳化硅5份、纳米纤维4份、凹凸棒石4份、偶联剂2份；
68.3)对装入真空气瓶内的气体进行合格化验，合格，送库保存。
69.所述基础膜制备方法为：分别将60重量份的聚乙烯树脂研磨成预定粒径的粉末，并加入5重量份的纳米碳化硅、4重量份的纳米纤维、4重量份的凹凸棒石，以40
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70转/min的速率搅拌1h分钟得到混合材料，随后加入10重量份的聚乙二醇、5重量份的分散剂与2重量份的偶链接；并以50
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80转/min的速率搅拌30分钟，喂入制膜机得到原料，将原料通过拉伸机得到基膜；
70.分离层溶液配制：将全氟聚合物的颗粒溶解于全氟溶剂中配制成分离层溶液，浓度为0.5wt.％～3wt.％，然后静置脱泡1h～4h；
71.复合膜制备：在所得基膜上涂敷分离层容易，在室温下阴干20～240min；在40～120℃下加热5～240min得到初步复合膜；
72.步将初步复合膜在50～90℃的去离子水中浸泡1～24h，晾干后得到复合膜。
73.所述液态物为液态氩，所述净化器为氩气纯化装置，氩气纯化装置为瑞泽气体净化湖北有限公司rz
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35c型氩气纯化装置。
74.所述液态物为液态氮，所述净化器为氮气纯化装置，氮气纯化装置为瑞泽气体净化湖北有限公司rz
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dyc
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20型氮气纯化装置。
75.所述步骤2)中纯度检测为通过除杂器的气体静置8小时后进行纯度检测，检测纯度≥99.9996％。
76.所述隔膜压缩机6个小时内0mpa
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15mpa加压。
77.所述步骤2)装入真空气瓶静置8小时以上在进行到步骤3)。
78.所述液态物为液态氩，所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验使用氩气纯度分析仪；所述液态物为液态氮，所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验使用氮气纯度检测仪。
79.所述步骤3)中对装入真空气瓶内的气体进行化验，到达99.999％标准。
80.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。