一种氩气提纯用的除co触媒系统
技术领域
1.本实用新型涉及氩气纯化设备领域，具体涉及一种氩气提纯用的除co触媒系统。
背景技术：
2.由于氩气是一种惰性气体，是具有高密度和低的导热性的。因此，一般硬质合金生产厂家和生产制作高品质的精密陶瓷产品的生产厂家都在选用高纯氩气运用于脱蜡(脱胶)、加压烧结和冷却等工艺。高纯氩气作为一种保护气体，可大大提高了产品的产量和质量，此外，氩弧焊中也需要大量使用氩气。随着工业水平的提高，高纯氩气的需求量也越来越大。氩气的制作过程中需要通过氩气纯化装置对氩气进行纯化处理看，以排除氩气中混合着的少量的一氧化碳、氧气、水分等。杂质气体一氧化碳在氩气中用常规的吸附法难以除去，尤其是含量达到2000ppm以上时，影响产品气的纯度。对于一氧化碳的去除依附于精馏法去除，但是精馏法去除成本太高，建设周期长。
技术实现要素：
3.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种结构简单且纯化成本更低的氩气提纯用的除co触媒系统。
4.本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种氩气提纯用的除co触媒系统，用于去除氩气中混合的一氧化碳，包括co触媒炉及与该co触媒炉配套设置的热交换器，所述co触媒炉的顶部设置有氧气通入管道及氩气通入管道，co触媒炉的底部设置有氩气排出管道并通过该管道将反应后的气体排出；所述热交换器为带有封头管箱的单程壳体管板结构，热交换器的壳体中间位置上带有膨胀节，所述热交换器上通过热氩进入管道与co触媒炉的氩气排出管道连通并在热交换器内对通入的高温氩气进行降温，降温后的热氩气通过热氩流出管道流出；热交换器上通过冷氩进入管道通入待处理氩气并通过该待处理氩气作为冷媒与热交换器内的高温氩气进行热交换，热交换后温度升高的待处理氩气从冷氩流出管道流出并通过氩气通入管道进入co触媒炉内以去除待处理氩气中混合的一氧化碳气体。
5.进一步地，所述冷氩流出管道与氩气通入管道之间的连接管路上设置有二次加热装置，所述二次加热装置包括第一温度检测模块，第一三通电磁阀及加热器，所述第一温度检测模块用于检测冷氩流出管道内流出的气体温度并根据该温度控制第一三通电磁阀的工作状态，以将待处理氩气直接通入co触媒炉内或通入加热器内进行二次加热。
6.进一步地，所述热氩流出管道上设置有二次冷却装置，所述二次冷却装置包括第二温度检测模块，第二三通电磁阀及冷却器，所述第二温度检测模块用于检测热氩流出管道内流出的气体温度并根据该温度控制第二三通电磁阀的工作状态，以将冷却后的氩气直接排出或通入冷却器内进行二次冷却。
7.进一步地，所述氩气通入管道上设置有一氧化碳浓度检测模块，该一氧化碳浓度检测模块与设置在氧气通入管道上的调节阀信号连接并根据待处理氩气内一氧化碳的浓
度调节氧气的通入量。
8.本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型利用了一氧化碳触媒的特性，将待处理氩气加热到130~180℃这个最佳温度范围内，让一氧化碳和氧气发生化学反应从而将一氧化碳变成二氧化碳，再在分子筛系统中将二氧化碳去除，从而达到最终去除一氧化碳的目的，而一氧化碳触媒没有发生质量和性质的改变，也不需要活化，完成该触媒在氩气提纯中的关键作用。此外，由于去除一氧化碳时需要对气体进行加热，而去除一氧化碳后的高温粗氩气又需要冷却到约8℃，以便于后续的分子筛去除二氧化碳，因此本实用新型还利用了去除一氧化碳后的高温气体与含有一氧化碳的待处理气体进行互相换热以进行升温或降温，达到节能的目的。
附图说明
9.图1为本实用新型的整体组成框图。
具体实施方式
10.为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
11.在本实用新型的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“横向”、“竖向”等术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
12.如图1所示，本实用新型所述的一种氩气提纯用的除co触媒系统，用于去除氩气中混合的一氧化碳，包括co触媒炉1及与该co触媒炉1配套设置的热交换器2，所述co触媒炉1的顶部设置有氧气通入管道11及氩气通入管道12，co触媒炉1的底部设置有氩气排出管道13并通过该管道将反应后的气体排出；所述热交换器2为带有封头管箱的单程壳体管板结构，其壳程材质可以用碳钢和不锈钢，其管程的材质是不锈钢，壳体中间带有膨胀节，两个支座一个是固定支座，一个是滑动支座，防止热应力对换热器造成破坏。所述热交换器2上通过热氩进入管道21与co触媒炉1的氩气排出管道13连通并在热交换器2内对通入的高温氩气进行降温，降温后的热氩气通过热氩流出管道22流出；热交换器2上通过冷氩进入管道23通入待处理氩气并通过该待处理氩气作为冷媒与热交换器2内的高温氩气进行热交换，热交换后温度升高的待处理氩气从冷氩流出管道24流出并通过氩气通入管道12进入co触媒炉1内以去除待处理氩气中混合的一氧化碳气体。
13.对于co触媒炉，其建议尺寸为：1100mm
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4200mm（有效装填体积），原料气进入装约 4.0立方米左右除co触媒的固定床反应器，除co反应常温即可启动，但是为了保证除co精度，可将原料气调整到 130～180℃再进入除co触媒的固定床反应器，随着反应的进行，床层温度会升高，反应温升主要与原料气含co量相关，最佳反应温度为130～180℃。装填此除co触媒的预计压降值0.02-0.05mpa。保证除co触媒在工况下（0.65mpag ，450 ℃）不会粉化。原料气中氧气含量达到一氧化碳的两倍以上，且原料混合气先在电加热器中加热到130~180℃，然后送入反应炉中在一氧化碳触媒的作用下，反应生产二氧化碳。
14.参照图1所示，所述冷氩流出管道24与氩气通入管道12之间的连接管路上设置有
二次加热装置3，所述二次加热装置3包括第一温度检测模块31，第一三通电磁阀32及加热器33，所述第一温度检测模块31用于检测冷氩流出管道24内流出的气体温度并根据该温度控制第一三通电磁阀32的工作状态，以将待处理氩气直接通入co触媒炉1内或通入加热器33内进行二次加热。所述热氩流出管道22上设置有二次冷却装置4，所述二次冷却装置4包括第二温度检测模块41，第二三通电磁阀42及冷却器43，所述第二温度检测模块41用于检测热氩流出管道22内流出的气体温度并根据该温度控制第二三通电磁阀42的工作状态，以将冷却后的氩气直接排出或通入冷却器43内进行二次冷却。
15.经过一氧化碳触媒炉去除一氧化碳后的氩气温度相当高，达到220℃，流量达到12000nm3/h，根据工艺的要求，需要将这些高温的粗氩气冷却到约8℃，以便于后续的分子筛去除二氧化碳，用水冷却将要消耗较多的水，同时粗氩气需要加热器进行加热便于后面的一氧化碳触媒炉去除一氧化碳，因此可以利用高温的经过去除一氧化碳的粗氩气来复热粗氩气，达到节能的目的。热氩气温度约为220℃，从管程进入左侧的封头分配器中，经过换热后，从右侧的封头中流出，温度降到约80℃，同时40℃的冷氩气从右侧壳程中进入换热器壳程，从左侧上方流出时被加热到约180℃；粗冷氩气被加热到180℃后进入电加热进一步加热到约250℃，然后进入co触媒炉反应去除一氧化碳变成co2,其反应式为： 2co+o2=2co2。
16.此外，所述氩气通入管道12上设置有一氧化碳浓度检测模块，该一氧化碳浓度检测模块与设置在氧气通入管道11上的调节阀信号连接并根据待处理氩气内一氧化碳的浓度调节氧气的通入量。
17.本实用新型利用了一氧化碳触媒的特性，将待处理氩气加热到130~180℃这个最佳温度范围内，让一氧化碳和氧气发生化学反应从而将一氧化碳变成二氧化碳，再在分子筛系统中将二氧化碳去除，从而达到最终去除一氧化碳的目的，而一氧化碳触媒没有发生质量和性质的改变，也不需要活化，完成该触媒在氩气提纯中的关键作用。此外，由于去除一氧化碳时需要对气体进行加热，而去除一氧化碳后的高温粗氩气又需要冷却到约8℃，以便于后续的分子筛去除二氧化碳，因此本实用新型还利用了去除一氧化碳后的高温气体与含有一氧化碳的待处理气体进行互相换热以进行升温或降温，达到节能的目的。
18.本文中所描述的具体实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。