气体纯化装置的制作方法

1.本实用新型涉及气体纯化处理设备领域，特别是涉及一种气体纯化装置。


背景技术：

2.纯化的气体会应用在某些特殊的场合，比如医院的医疗用氧，实验室的高纯氩气，以及半导体行业中的高纯氢气、氧气或二氧化碳等等。想要获得高纯的气体，就需要将待纯化的气体送入到气体纯化装置中，通过专门的气体纯化填料，与待纯化气体中的某些成分发生物理或化学反应，从而吸收待纯化气体中的杂质成分，输出需要的纯化气体。
3.现有技术中的气体纯化填料多为填料颗粒堆积在气体纯化装置中形成，如果填料颗粒过于密集，整个填料堆的密度过大，则会对通过的纯化气体造成较大的阻碍，难以保证气体纯化效率。而入托填料颗粒过于稀疏，填料堆中包含的总体反应接触面积则会不足，同样影响气体纯化效率。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种气体纯化装置。
5.本实用新型申请提供的气体纯化装置，包括具有进气端和出气端的纯化罐，以及纯化颗粒，所述纯化颗粒无序堆积在所述纯化罐内形成纯化料堆；
6.所述纯化颗粒为具有贯穿孔的块体，所述块体的粒径为3～10mm。
7.在其中一个实施例中，所述块体为圆柱形块体，所述贯穿孔为圆柱形孔。
8.在其中一个实施例中，所述贯穿孔为具有拔模斜度的孔。
9.在其中一个实施例中，所述贯穿孔为圆台形孔。
10.在其中一个实施例中，所述贯穿孔为从中间向轴向两端逐渐增大的孔。
11.在其中一个实施例中，所述贯穿孔的孔径为所述块体的粒径的1/3～4/5。
12.在其中一个实施例中，所述纯化颗粒为采用粉末烧结得到的块体。
13.本实用新型的实施例中提供的技术方案带来如下有益技术效果：
14.本实用新型提供的气体纯化装置通过带有贯穿孔的纯化颗粒，堆积形成气体纯化装置的气体纯化料堆，由于每颗纯化颗粒都是具有贯穿孔的块体，待纯化气体可通过块体的外表面与纯化材料接触并反应，也可通过与块体的孔壁与纯化材料接触并反应，通过设置贯穿孔，大幅度提高整个气体纯化料堆的反应表面积，有效提高气体纯化效率。
15.本技术附加的方面和优点将在后续部分中给出，并将从后续的描述中详细得到理解，或通过对本实用新型的具体实施了解到。
附图说明
16.图1为本实用新型一实施例中气体纯化装置的剖面结构示意图；
17.图2为本实用新型一实施例中纯化颗粒的立体结构示意图；
18.图3为本实用新型一实施例中纯化颗粒的剖面结构示意图；
19.图4为本实用新型另一实施例中纯化颗粒的剖面结构示意图。
具体实施方式
20.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的可能的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文已经通过附图描述的实施例。通过参考附图描述的实施例是示例性的，用于使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面，而不能解释为对本实用新型的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本实用新型的特征是非必要技术的，则可能将这些技术细节予以省略。
21.相关领域的技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
22.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
23.在现有技术中，气体纯化装置内的纯化材料并非粉末状，粉末状构成的纯化料堆致密性过高，难以通过气流，因此多采用颗粒状，有圆形的，柱状的，或者其他不规则形状的，有的也采用药片状的，通过这些形状的纯化颗粒堆积在气体纯化装置的内腔中，形成纯化料堆，颗粒与颗粒之间姿态不固定，存在间隙，能够通过气体，也就能够使得气体与纯化颗粒发生物理和或化学反应，使得杂质成分被吸收。然而，采用这些形状的纯化颗粒，总体接触面积仍然不够大，仍然无法得到较高的纯化效率。
24.本实用新型提供的气体纯化装置，旨在解决现有技术的如上技术问题。
25.下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案以及该技术方案如何解决上述的技术问题进行详细说明。
26.本实用新型申请提供的气体纯化装置，如图1和图2所示，包括具有进气端和出气端的纯化罐100，以及纯化颗粒210，纯化颗粒210无序堆积在纯化罐100内形成纯化料堆200；纯化颗粒210为具有贯穿孔211的块体，块体的粒径为3～10mm。纯化罐100的具体形状尺寸根据气体纯化作业的气体种类、质量要求等具体设置，同理，对于氢气、氧气、氮气和/或二氧化碳等不同的气体，纯化颗粒210的具体化学成分也各自不同，需要根据具体情况选用。本技术提供的气体纯化装置中的纯化颗粒210，可以是球形、圆柱状、圆台状或者圆片状，但共同特点是，作为具有一定体积的块体，该块体上设置有贯穿两个相对侧面的贯穿孔211。通过在块体上设置贯穿孔211，大幅度提高块体的对外接触面积，从而提高气体与块体的接触反应面积。
27.由于块体的粒径太大，在纯化罐100内堆放的块体的数量相对较少，块体之间的空隙会更大，则会使得纯化料堆200过于稀疏，整体的反应面积并不很大，从而使得气体无法
充分快速地与传话材料反应，纯化效率不高。相反，块体的粒径太小，也会使得纯化效率不高，因为填充紧实，气体难以通过，流速不会太高。本技术提供共的块体的粒径为3～10毫米，也即块体的最大尺寸为3～10mm，如果块体是球状，则块体的直径为3～10mm，如果块体是圆柱状，则块体的高度为3～10mm，而圆柱的直径则可以相对变化，可以设置为高度的一半或三分之二等。采用上述尺寸的块体，则能保证整个纯化料堆200具有较高的反应接触总表面积，同时具有较好的气流通过性。
28.本实用新型提供的气体纯化装置通过带有贯穿孔211的纯化颗粒210，堆积形成气体纯化装置的气体纯化料堆200，由于每颗纯化颗粒210都是具有贯穿孔211的块体，待纯化气体可通过块体的外表面与纯化材料接触并反应，也可通过与块体的孔壁与纯化材料接触并反应，通过设置贯穿孔211，大幅度提高整个气体纯化料堆200的反应表面积，有效提高气体纯化效率。
29.可选的，在本实用新型申请的一个实施例中，如图2所示，块体为圆柱形块体，贯穿孔211为圆柱形孔。圆柱形块体相比于球形块体，更方便形成具有较大表面积的纯化颗粒210，同时能够使得纯化料堆200中的间隙呈现为不规律状态，使得流经的气流更加分散，从而确保气体纯化装置具有较高的气体纯化效率。
30.可选的，在本实用新型申请的一个实施例的某一个具体实现方式中，如图3和图4所示，贯穿孔211为具有拔模斜度的孔。为便于生产制造，可将贯穿孔211设置为具有一定拔模斜度的孔，拔模斜度可以是1～5
°
。具体而言，可以形成圆台形孔。如图4所示，可以是贯穿孔211为从中间向轴向两端逐渐增大的孔。也可以是贯穿孔211的轴向两端都具有拔模斜度。纯化颗粒210为采用粉末烧结得到的块体，通过将与待纯化气体对应的合金粉末，通过高温，经过模具压制后即可批量获得纯化颗粒210。
31.可选的，在本实用新型申请的实施例的一些具体实现方式中，贯穿孔的孔径为块体的粒径的1/3～4/5。将贯穿孔211的孔径设置为块体粒径的1/3～4/5，使得贯穿孔211较大，一方面便于生产制造，另一方面便于气流的穿行。
32.本技术领域技术人员可以理解，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
33.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
34.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。