一種脫除氧化亞氮中二氧化碳的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領域，涉及化工領域中氧化亞氮的回收和純化技術，具體為一種脫除氧化亞氮中二氧化碳的裝置。
【背景技術】
[0002]氧化亞氮(N2O)俗稱笑氣，化學名稱為一氧化二氮。高純度氧化亞氮是現代光電子、微電子、大型集成電路、光纖制造領域重要的基礎原料，對半導體光電器件的質量有著直接的影響，是不可替代的關鍵電子氣體，主要應用于電子工業(yè)中化學氣相淀積工藝。
[0003]獲得氧化亞氮的經典方法是通過硝酸銨分解，同時也可從生產硝酸和己二酸的副產尾氣中回收和提純。氧化亞氮的全球變暖潛能值是0)2的298倍，其在大氣中的壽命長達114年，是一種非常具有威脅的溫室氣體。所以，從尾氣中回收和提純氧化亞氮，不僅可大大降低原料氣的成本，同時也符合國家的節(jié)能減排政策，因而成為近年來的研究熱點。
[0004]硝酸和己二酸的副產尾氣，其壓力一般都較低，一般表壓小于0.3MPa。在硝酸和己二酸尾氣中，其主要成分為氧化亞氮和氮氣，此外還含有CO2、O2及水等雜質。從尾氣中回收和提純氧化亞氮，必須將其中的CO2等雜質脫除，由于N2O與CO2的分子量相同、分子尺寸很相近，沸點差異極小，故如何脫除氧化亞氮中的二氧化碳，是從尾氣中回收和提純氧化亞氮的技術難點。
[0005]脫除氧化亞氮中的二氧化碳，目前主要有兩類方法，一種是堿液吸收法，另一種是吸附分離法。由于硝酸和己二酸尾氣中0)2含量較高，體積含量一般大于4%，使用堿液吸收法脫除0)2時，堿液消耗量很大，且會產生固體廢棄物，難以處理。吸附分離法的主要問題是，在現有吸附劑上，N2O和0)2的分離系數較小，難以獲得CO 2脫除精度高，N 20回收率也高的凈化氣。
[0006]CN 104229760A公布了一氧化二氮的回收和純化方法，該方法可通過吸附裝置脫除二氧化碳，吸附劑以分子篩類吸附劑為主。但該方法需使用雙級壓縮機，將原料氣加壓至2.0MPa-5.0MPa，在0°C下吸附，設備投資和操作能耗均較高，且該方法的N2O回收率也較低。
[0007]CN 104140085A公布了一種深度脫除氧化亞氮中水和二氧化碳的裝置與方法，該方法也是使用分子篩類吸附劑，需將原料氣加壓至2.0MPa-4.0MPa,設備投資和操作能耗均較高，該方法并未闡明所得N2O的回收率。

【發(fā)明內容】

[0008]針對上述現有技術的不足，本發(fā)明提供一種脫除氧化亞氮中二氧化碳的裝置，該裝置無需對原料氣進行加壓，設備投資和操作能耗低，脫除二氧化碳的精度高，氧化亞氮回收率高。
[0009]為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為:
[0010]一種脫除氧化亞氮中二氧化碳的裝置，該裝置有三種連接方式，第一種方式的裝置包括換熱器一、吸附塔、真空栗和換熱器二，原料氣的進氣口通過換熱器一和閥門與吸附塔連接后再通過閥門與凈化氣出口連接，再生氣進氣口通過換熱器二和閥門與吸附塔連接，吸附塔通過閥門與逆放氣出口連接，吸附塔通過閥門和真空栗與再生廢氣出口連接。吸附塔中均裝填有吸附劑。吸附塔的數量均可為2-10個。每個吸附塔之間均為并聯(lián)連接關系。即例如吸附塔為2個，即脫除氧化亞氮中二氧化碳的裝置包括換熱器一、兩個吸附塔、真空栗和換熱器二，兩個吸附塔之間并聯(lián)連接，原料氣的進氣口通過換熱器一和閥門分別與兩個吸附塔連接后再通過閥門與凈化氣出口連接，再生氣進氣口通過換熱器二和閥門分別與兩個吸附塔連接，這兩個吸附塔通過閥門與逆放氣出口連接，且兩個吸附塔通過閥門和真空栗與再生廢氣出口連接。
[0011]該裝置的第二種方式為:一種脫除氧化亞氮中二氧化碳的裝置包括換熱器一、吸附塔和真空栗，原料氣的進氣口通過換熱器一和閥門與吸附塔連接，再通過閥門與凈化氣出口連接，吸附塔通過閥門與逆放氣出口連接，吸附塔通過閥門和真空栗與再生廢氣出口連接。吸附塔中均裝填有吸附劑。吸附塔的數量均可為2-10個。每個吸附塔之間均為并聯(lián)連接關系。例如吸附塔為三個，即脫除氧化亞氮中二氧化碳的裝置包括換熱器一、三個吸附塔和真空栗，三個吸附塔之間為并聯(lián)連接，原料氣的進氣口通過換熱器一和閥門分別與三個吸附塔連接，三個吸附塔再通過閥門與凈化氣出口連接，且三個吸附塔均通過閥門與逆放氣出口連接，三個吸附塔均通過閥門和真空栗與再生廢氣出口連接
[0012]該裝置的第三種方式為:一種脫除氧化亞氮中二氧化碳的裝置包括換熱器一、吸附塔和換熱器二，原料氣的進氣口通過換熱器一和閥門與吸附塔連接，再通過閥門與凈化氣出口連接，再生氣進氣口通過換熱器二和閥門與吸附塔連接，吸附塔通過閥門與逆放氣出口連接，吸附塔通過閥門與再生廢氣出口連接。所述的吸附塔中均裝填有吸附劑。吸附塔的數量均可為2-10個。每個吸附塔之間均為并聯(lián)連接關系。例如吸附塔為三個，即脫除氧化亞氮中二氧化碳的裝置包括換熱器一、三個吸附塔和換熱器二，三個吸附塔之間為并列關系，原料氣的進氣口通過換熱器一和閥門分別與三個吸附塔連接，三個吸附塔再通過閥門與凈化氣出口連接，再生氣進氣口通過換熱器二和閥門分別與三個吸附塔連接，且三個吸附塔通過閥門與逆放氣出口連接，三個吸附塔均通過閥門與再生廢氣出口連接。
[0013]使用吸附分離法對混合氣體進行分離，分離的效果直接受分離系數的影響，而對分離系數影響較大的因素之一就是工藝操作條件。針對從氧化亞氮中脫除二氧化碳這一領域，常用的高壓、常溫吸附方式，不利于提高分離系數。本實用新型采用低壓、適當升溫的吸附方式，可顯著提高從氧化亞氮中脫除二氧化碳的分離效果。
[0014]含氧化亞氮和二氧化碳的混合氣，無需經過壓縮，在表壓小于IMPa的低壓下進入換熱器，經換熱器升溫至40-120°C后，進入裝填有固體混合吸附劑的吸附塔，二氧化碳等易吸附組分被吸附在吸附劑上，其余富含氧化亞氮的氣體作為凈化氣從吸附塔流出。使用抽空和/或沖洗的方式對吸附劑進行再生，沖洗氣可為少量凈化氣，也可選用純的氮氣、氦氣、氬氣等其他惰性氣體，沖洗氣進入吸附塔進行再生前，需先經換熱器升溫至40-120°C，以提高沖洗再生的效果。
[0015]使用此脫除氧化亞氮中二氧化碳的裝置，所得凈化氣中的二氧化碳含量，以體積含量計，小于50ppm，氧化亞氮的收率大于80%。
[0016]本發(fā)明的積極效果體現在:
[0017](—)、無需使用堿液，不產生固體廢棄物，節(jié)能環(huán)保；
[0018](二)、原料氣無需壓縮機進行加壓，可大大降低設備投資和操作能耗；
[0019](三)、凈化氣中二氧化碳脫除精度高，氧化亞氮回收率高。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型實施例1中所述的裝置示意圖。
[0021]圖2為本實用新型實施例2中所述的裝置示意圖。
[0022]圖3為本實用新型實施例3中所述的裝置示意圖。
[0023]圖4為本實用新型實施例4中所述的裝置示意圖。
[0024]其中，I一一換熱器一、2—一吸附塔、3—一換熱器二、4一一真空栗。
【具體實施方式】
[0025]以下通過【具體實施方式】的實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例。在不脫離本發(fā)明上述技術思想情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均包括在本發(fā)明的范圍內。
[0026]實施例1:
[0027]—種脫除氧化亞氮中二