从原料气中提取氩﹑氖﹑氦﹑氪和氙气的气体分离设备。

氩提取设备 图 氩提取设备的工作原理 为氩提取设备的工作原理﹐它的工作过程是﹕从空气分离设备的精馏塔的上塔中部氩浓集区抽取含氩 8～12％的氩馏分﹐作为原料气﹐并把它导入粗氩塔进行预分离﹐获得粗氩(大致组成为含氩96％﹐含氧1.5％﹐含氮2.5％)。粗氩在换热器复热后被氩压缩机加压﹐并通过钯触媒催化器用加氢法除去氧﹔然后经冷却器﹑氟利昂冷却器﹑水分离器并由分子筛干燥器吸附水分而变为工艺氩。工艺氩重新进入另一换热器﹐被冷却后进入精氩塔进行氩氮精馏﹐从而变为高纯度液氩(含氩99.999％)﹐并注入精液氩贮槽。最后﹐精液氩被液氩泵加压至要求的使用压力﹐并在气化器中加热气化后﹐即可充瓶或通过管道输运到使用点。

这种设备的工作原理是先加氢除氧﹐然后在精氩塔中分离氮和氩﹔也可以利用分子筛吸附器﹐在液氧或液态空气的蒸发温度下同时吸附粗氩中的氧和氮﹐获得含氩为99.99％的精氩气﹐再用膜式压缩机加压充瓶。合成氨弛放气中含氩3～8％﹐也可设置氩塔提取氩。

氖﹑氦提取设备 氖﹑氦提取设备的工作原理为﹕从空气分离设备精馏塔的下塔顶部冷凝蒸发器的氖﹑氦浓集区抽取原料气(其组分除氖﹑氦外还有氮和少量氢)﹐然后将原料气导入粗氖﹑氦塔﹐在深低温下将氖﹑氦气浓缩和预分离﹐获得粗氖﹑氦混合气(组分为含氖和氦50～60％﹐其余为氮和氢)。混合气在换热器复热后通往催化器﹐用加氧法除氢﹐再用吸附器清除所生成的水。混合气中的氮和少量氧用冷凝器和吸附器在深低温下除去﹐从而获得纯的氖﹑氦混合气。以上所述是工作的第一步。第二步工作是把氖﹑氦分离﹐把氖﹑氦混合气在压缩机中加压后通入预冷器和液化器﹐在此经降温后通入节流阀﹐获得液氖和粗氦气。液氖中含有少量氦﹐液氖在精馏塔中与少量氦分离﹐获得高纯度氖(含氖99.99％)。粗氦气则用活性碳吸附器在低温下去掉氖﹐从而制得高纯度氦(含氦99.99％)。从空气分离设备中提取氦﹐因含量极微﹐产量少﹐成本高﹔需要大量氦气时主要从天然气中提取﹐只要天然气中含氦高于0.2％就有提取的价值。对于氖气﹐只能从空气分离设备中提取。 氪﹑氙提取设备 从原料气(或液体原料)中提取氪﹑氙的气体分离设备。它的工作原理为﹕从空气分离设备精馏塔的上塔底部抽取一部分液氧作为原料(溶解在液氧中的氪﹑氙含量通常只有百万分之三十到四十)﹐在第一氪塔中﹐通过蒸发﹐使其浓缩近百倍﹐但同时甲烷和少量乙炔也被增浓﹐从塔底排出的称为贫氪﹐经升温后导入催化器中﹐除去碳氢化合物﹐生成的水和二氧化碳﹐再经分子筛吸附掉。贫氪导入第二氪塔﹐在深低温下预分离﹐在塔底获得粗氪﹑氙混合液体(含氪和氙约50％)。为了进一步浓缩﹐粗氪﹑氙液体要加以气化升温﹐用催化器和分子筛吸附器清除碳氢化合物﹑水和二氧化碳﹐以免产生爆炸。然后﹐粗氪﹑氙在第三氪塔中用间歇操作法作再次预分离﹐获得工艺氪和工艺氙(纯度约为99％)。工艺氪通入除氧器后获得高纯度氪(含氪 99.99％)。工艺氙经升温后在催化器中除去甲烷﹑氧﹑氢等易爆杂质﹐最后还要经过两道手续﹕第一道是在装有金属吸气剂的吸收器中吸收氧化亚氮和微量甲烷﹑氧﹑氮﹔第二道用活性碳吸附器吸附氙﹐清除微量杂质后﹐经过解吸获得高纯度氙(含氙99.99％)。