CN110899248A - 一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统及其方法 - Google Patents
一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110899248A CN110899248A CN201910539750.9A CN201910539750A CN110899248A CN 110899248 A CN110899248 A CN 110899248A CN 201910539750 A CN201910539750 A CN 201910539750A CN 110899248 A CN110899248 A CN 110899248A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- supercritical carbon
- branch
- steel cylinder
- stop valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 201
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 201
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 726
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 366
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 366
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 40
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 29
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 7
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0021—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by liquid gases or supercritical fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
- B08B9/0804—Cleaning containers having tubular shape, e.g. casks, barrels, drums
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
本发明公开的是一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统,包括依次连通的超临界二氧化碳补充管路、高纯气钢瓶清洗管路、有机杂质解析排放管路,二氧化碳补充管路提供超临界的二氧化碳进入高纯气钢瓶清洗管路实现对气钢瓶批量清洗,从高纯气钢瓶清洗管路出来的二氧化碳进入有机杂质解析排放管路,通过有机杂质解析排放管路实现将溶解于二氧化碳中的有机杂质析出,定期排出,有机杂质解析排放管路的常温常压二氧化碳再接入二氧化碳补充管路,进行循环,本发明可快速清除钢瓶内壁面附着的有机杂质,具有处理时间短、一次处理钢瓶量多、能耗低的特点,可以避免了常规高温烘烤对高纯气瓶带了的潜在破坏等技术特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种清洗超高纯气体钢瓶的系统及其方法,更具体一点说,涉及一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统及其方法。
背景技术
目前,在ppm级标准气、高纯电子特气等领域,对于盛装容器钢瓶的回收处理,通常采用钢瓶烘烤箱+抽真空的方式进行,此方法需要将钢瓶加热到200~250℃,并不断抽真空,然后将气化的有机杂质抽出到大气,为了达到高纯气体钢瓶充装要求,需要将钢瓶反复加热抽真空3~5次,具有如下缺点:处理时间长、单次处理钢瓶量少、能耗高,无法快速清除钢瓶内壁面附着的有机杂质,钢瓶处理效率差,设备投资多,不能够满足工业规模处理高纯气体钢瓶的现实需求。
发明内容
为了解决上述现有技术问题,本发明提供具有安全操作性高、能耗低、投资少,钢瓶处理效率高,可一次性处理大量高纯气钢瓶等技术特点的一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统。
本发明的另一个目的是提供一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的方法。
为了实现上述目的,本发明是通过以下技术方案实现的:
一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统,包括依次连通的超临界二氧化碳补充管路、高纯气钢瓶清洗管路、有机杂质解析排放管路;
所述超临界二氧化碳补充管路进口连通有二氧化碳补充钢瓶,所述超临界二氧化碳补充管路上依次连接有二氧化碳补充截止阀、二氧化碳循环压缩机、冷却水换热器、测量器,所述高纯气钢瓶清洗管路包括第一支路、第二支路,所述第一支路、第二支路末端汇集连通形成有第三支路,所述第一支路上依次连接有原料气钢瓶、超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀,所述第二支路上连接有超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀,所述第三支路上连接有超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀,所述超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀出口延伸并分设有第四支路、第五支路,所述第四支路上连接有超临界二氧化碳截止阀,所述第五支路上依次连接有充装钢瓶、超临界二氧化碳出充装钢瓶截止阀,所述第四支路、第五支路末端汇集形成有第六支路,所述第六支路与有机杂质解析排放管路连通;
作为一种改进,所述有机杂质解析排放管路包括依次序连接在有机杂质解析排放管路上的超临界二氧化碳缓冲罐、超临界二氧化碳节流调阀、有机杂质收集罐,所述有机杂质收集罐连接有相互的独立的常温常压二氧化碳截止阀、有机杂质排泄截止阀,所述常温常压二氧化碳截止阀出口延伸连接在二氧化碳补充截止阀、二氧化碳循环压缩机间。
作为一种改进,所述测量器包括依次序设置的超临界二氧化碳温度计、超临界二氧化碳压力计、超临界二氧化碳流量计;所述原料气钢瓶、充装钢瓶均有若干个。
作为一种改进,超临界二氧化碳补充管路出口端以及超临界二氧化碳缓冲罐入口端均连通有超临界二氧化碳安全阀。
作为一种改进,所述冷却水换热器连通有冷源,所述冷源为工业冷却水罐,所述冷却水换热器设有工业冷却水出口。
作为一种改进,所述第一支路、第二支路汇集连接有第七支路,所述第七支路上依次连接有系统抽真空截止阀、真空电阻规、抽真空旋片泵,所述抽真空旋片泵与外界连通。
作为一种改进,还包括原料气钢瓶集装格,所述原料气钢瓶放置在原料气钢瓶集装格内。
作为一种改进,还包括带有通道的充装分配圆环,所述充装分配圆环与第五支路连通,所述充装钢瓶等间距连通在充装分配圆环上。
作为一种改进,所述有机杂质收集罐靠近超临界二氧化碳节流调阀设置;所述超临界二氧化碳出充装钢瓶截止阀靠近充装分配圆环设置。
本发明一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的方法,该方法包括如下步骤:
1)二氧化碳补充钢瓶内二氧化碳通过二氧化碳补充截止阀进入二氧化碳循环压缩机内压缩到临界压力7.4MPaA,从二氧化碳循环压缩机出来的高压二氧化碳气体经过冷却水换热器时,高压二氧化碳气体在冷却水换热器内与工业冷却水换热,高压二氧化碳气体被冷却到临界温度31℃,从冷却水换热器出来的超临界二氧化碳,依次经过超临界二氧化碳温度计、超临界二氧化碳压力计监测,再经超临界二氧化碳流量计计量;
2)经计量后的超临界二氧化碳被分为第一支路、第二支路输送:第一支路中超临界二氧化碳直接进入原料气钢瓶,然后由超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀12实现控制超临界二氧化碳去充装钢瓶;第二支路中超临界二氧化碳先通过超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀,再去充装钢瓶;若清洗原料气钢瓶时,则先关闭超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀,超临界二氧化碳进入原料气钢瓶,超临界二氧化碳出原料气钢瓶时由超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀控制,通路时流向第三支路;若不需清洗原料气钢瓶时,超临界二氧化碳直接从超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀通过,流向第三支路;第一支路、第二支路汇集连接有第七支路,所述第七支路上依次连接有系统抽真空截止阀、真空电阻规、抽真空旋片泵,所述抽真空旋片泵与外界连通,启动抽真空旋片泵实现抽真空;
3)第三支路中超临界二氧化碳被分为第四支路、第五支路输送:其中,第三支路中超临界二氧化碳先经超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀,然后通过第四支路上超临界二氧化碳截止阀进入超临界二氧化碳缓冲罐;第三支路中超临界二氧化碳先经超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀,然后进入第五支路中超临界二氧化碳去充装钢瓶,再经超临界二氧化碳出充装钢瓶截止阀进入第六支路、超临界二氧化碳缓冲罐;若需清洗超临界二氧化碳去充装钢瓶时,关闭超临界二氧化碳截止阀,超临界二氧化碳通过充装分配圆环进入充装钢瓶;若不需清洗超临界二氧化碳去充装钢瓶时,超临界二氧化碳直接从超临界二氧化碳截止阀进入第六支路、超临界二氧化碳缓冲罐,超临界二氧化碳缓冲罐入口处设置超临界二氧化碳安全阀以防止系统管路超压;
4)出超临界二氧化碳缓冲罐的超临界二氧化碳经超临界二氧化碳节流调阀节流降压,成为常温常压二氧化碳,溶解于二氧化碳中的有机杂质析出,积聚在有机杂质收集罐底部,定期通过有机杂质排泄截止阀排出,常温常压二氧化碳截止阀出口延伸连接在二氧化碳补充截止阀、二氧化碳循环压缩机间,解析杂质后的常温常压二氧化碳与二氧化碳补充钢瓶中的二氧化碳汇流,再依次进入各个支路,进入循环。
有益效果:以超临界二氧化碳流体作为高纯气体钢瓶清洗介质,可快速清除钢瓶内壁面附着的有机杂质,具有处理时间短、一次处理钢瓶量多、能耗低的特点,可作为高纯气体钢瓶工业化处理的理想方式;可以达到高纯气体钢瓶内壁面清洁效果,具有较强油脂溶解能力的特点,高效去除高纯气体钢瓶内壁面附着的有机杂质,相对于常规的加热抽真空钢瓶处理设备,具有钢瓶处理效率高,设备投资少,可大批量处理高纯气体钢瓶的特点,能够满足工业规模处理高纯气体钢瓶的现实需求;利用二氧化碳临界温度31℃处于常温区间的特性,能够在常温下高效除去高纯气体钢瓶内壁面附着的有机杂质,相对于常规利用烘烤箱+抽真空方式处理钢瓶处理温度200~250℃,降低了系统能耗;能够一次性处理大量回收钢瓶,由于超临界二氧化碳具有较强的有机质溶解能力,对钢瓶的处理效率较高。由于是常温清洗钢瓶,避免了常规高温烘烤对高纯气瓶带了的潜在破坏。
附图说明
图1是本发明原理结构示意图。
图中:1-超临界二氧化碳补充管路;2-高纯气钢瓶清洗管路;3-有机杂质解析排放管路;4-二氧化碳补充钢瓶;5-二氧化碳补充截止阀;6-二氧化碳循环压缩机;7-冷却水换热器;8-第一支路;9-第二支路;10-第三支路;11-原料气钢瓶;12-超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀;13-超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀;14-超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀;15-第四支路;16-第五支路;17-超临界二氧化碳截止阀;18-充装钢瓶;19-超临界二氧化碳出充装钢瓶截止阀;20-第六支路;21-充装分配圆环;22-超临界二氧化碳缓冲罐;23-超临界二氧化碳节流调阀;24-有机杂质收集罐;25-常温常压二氧化碳截止阀;26-有机杂质排泄截止阀;27-超临界二氧化碳温度计;28-超临界二氧化碳压力计;29-超临界二氧化碳流量计;30-超临界二氧化碳安全阀;31-工业冷却水罐;32-工业冷却水出口;33-第七支路;34-系统抽真空截止阀;35-真空电阻规;36-抽真空旋片泵。
具体实施方式
以下结合说明书附图,对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示为的具体实施例,该实施例一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统,包括依次连通的超临界二氧化碳补充管路1、高纯气钢瓶清洗管路2、有机杂质解析排放管路3;
超临界二氧化碳补充管路1进口连通有二氧化碳补充钢瓶4,超临界二氧化碳补充管路1上依次连接有二氧化碳补充截止阀5、二氧化碳循环压缩机6、冷却水换热器7、测量器,高纯气钢瓶清洗管路2包括第一支路8、第二支路9,所述第一支路8、第二支路9末端汇集连通形成有第三支路10,所述第一支路8上依次连接有原料气钢瓶11、超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀12,所述第二支路9上连接有超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀13,第三支路10上连接有超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀14,超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀14出口延伸并分设有第四支路15、第五支路16,第四支路15上连接有超临界二氧化碳截止阀17,所述第五支路16上依次连接有充装钢瓶18、超临界二氧化碳出充装钢瓶截止阀19,第四支路15、第五支路16末端汇集形成有第六支路20,所述第六支路20与有机杂质解析排放管路3连通;
批量清洗超高纯气体钢瓶过程:
1)二氧化碳补充钢瓶4内二氧化碳通过二氧化碳补充截止阀5进入二氧化碳循环压缩机6内压缩到临界压力7.4MPaA,从二氧化碳循环压缩机6出来的高压二氧化碳气体经过冷却水换热器7时,高压二氧化碳气体在冷却水换热器7内与工业冷却水换热,高压二氧化碳气体被冷却到临界温度31℃,从冷却水换热器7出来的超临界二氧化碳,经过测量器测量;
2)经测量器测量后的超临界二氧化碳被分为第一支路8、第二支路9输送:第一支路8中超临界二氧化碳直接进入原料气钢瓶11,然后由超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀12实现控制超临界二氧化碳去充装钢瓶18;第二支路9中超临界二氧化碳先通过超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀13,再去充装钢瓶18;若清洗原料气钢瓶11时,则先关闭超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀13,超临界二氧化碳进入原料气钢瓶11,超临界二氧化碳出原料气钢瓶11时由超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀12控制,通路时流向第三支路10;若不需清洗原料气钢瓶11时,超临界二氧化碳直接从超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀13通过,流向第三支路10;
3)第三支路10中超临界二氧化碳被分为第四支路15、第五支路16输送:其中,第三支路10中超临界二氧化碳先经超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀14,然后通过第四支路15上超临界二氧化碳截止阀17进入第六支路20、有机杂质解析排放管路3,实现溶解于二氧化碳中的有机杂质析出;第三支路10中超临界二氧化碳先经超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀14,然后进入第五支路16中先经超临界二氧化碳去充装钢瓶18,再经超临界二氧化碳出充装钢瓶截止阀19进入第六支路20、有机杂质解析排放管路3,实现溶解于二氧化碳中的有机杂质析出;若需清洗超临界二氧化碳去充装钢瓶18时,关闭超临界二氧化碳截止阀17,超临界二氧化碳通过充装分配圆环21进入充装钢瓶18;若不需清洗超临界二氧化碳去充装钢瓶18时,超临界二氧化碳直接从超临界二氧化碳截止阀17进入第六支路20、有机杂质解析排放管路3,实现溶解于二氧化碳中的有机杂质析出。
作为一种改进的实施例,如图1所示,有机杂质解析排放管路3包括依次序连接在有机杂质解析排放管路3上的超临界二氧化碳缓冲罐22、超临界二氧化碳节流调阀23、有机杂质收集罐24,有机杂质收集罐24连接有相互的独立的常温常压二氧化碳截止阀25、有机杂质排泄截止阀26,常温常压二氧化碳截止阀25出口延伸连接在二氧化碳补充截止阀5、二氧化碳循环压缩机6间;
批量清洗超高纯气体钢瓶过程:
1)二氧化碳补充钢瓶4内二氧化碳通过二氧化碳补充截止阀5进入二氧化碳循环压缩机6内压缩到临界压力7.4MPaA,从二氧化碳循环压缩机6出来的高压二氧化碳气体经过冷却水换热器7时,高压二氧化碳气体在冷却水换热器7内与工业冷却水换热,高压二氧化碳气体被冷却到临界温度31℃,从冷却水换热器7出来的超临界二氧化碳,经过测量器测量;
2)经测量器测量后超临界二氧化碳被分为第一支路8、第二支路9输送:第一支路8中超临界二氧化碳直接进入原料气钢瓶11,然后由超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀12实现控制超临界二氧化碳去充装钢瓶18;第二支路9中超临界二氧化碳先通过超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀13,再去充装钢瓶18;若清洗原料气钢瓶11时,则先关闭超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀13,超临界二氧化碳进入原料气钢瓶11,超临界二氧化碳出原料气钢瓶11时由超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀12控制,通路时流向第三支路10;若不需清洗原料气钢瓶11时,超临界二氧化碳直接从超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀13通过,流向第三支路10;第一支路8、第二支路9汇集连接有第七支路33,所述第七支路33上依次连接有系统抽真空截止阀34、真空电阻规35、抽真空旋片泵36,所述抽真空旋片泵37与外界连通,启动抽真空旋片泵36实现抽真空;
3)第三支路10中超临界二氧化碳被分为第四支路15、第五支路16输送:其中,第三支路10中超临界二氧化碳先经超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀14,然后通过第四支路15上超临界二氧化碳截止阀17进入超临界二氧化碳缓冲罐22;第三支路10中超临界二氧化碳先经超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀14,然后进入第五支路16中超临界二氧化碳去充装钢瓶18,再经超临界二氧化碳出充装钢瓶截止阀19进入第六支路20、超临界二氧化碳缓冲罐22;若需清洗超临界二氧化碳去充装钢瓶18时,关闭超临界二氧化碳截止阀17,超临界二氧化碳通过充装分配圆环21进入充装钢瓶18;若不需清洗超临界二氧化碳去充装钢瓶18时,超临界二氧化碳直接从超临界二氧化碳截止阀17进入第六支路20、超临界二氧化碳缓冲罐22,超临界二氧化碳缓冲罐22入口处设置超临界二氧化碳安全阀30以防止系统管路超压;超临界二氧化碳缓冲罐22入口处设置超临界二氧化碳安全阀30以防止系统管路超压;
4)出超临界二氧化碳缓冲罐22的超临界二氧化碳经超临界二氧化碳节流调阀23节流降压,成为常温常压二氧化碳,溶解于二氧化碳中的有机杂质析出,积聚在有机杂质收集罐24底部,定期通过有机杂质排泄截止阀26排出,常温常压二氧化碳截止阀25出口延伸连接在二氧化碳补充截止阀5、二氧化碳循环压缩机6间,解析杂质后的常温常压二氧化碳与二氧化碳补充钢瓶4中的二氧化碳汇流,再依次进入各个支路,进入循环。
作为一种改进的实施例,所述测量器包括依次序设置的超临界二氧化碳温度计27、超临界二氧化碳压力计28、超临界二氧化碳流量计29,所述原料气钢瓶11、充装钢瓶18均有若干个。
作为一种改进的实施例,超临界二氧化碳补充管路1出口端以及超临界二氧化碳缓冲罐22入口端均连通有超临界二氧化碳安全阀30,防止超临界二氧化碳闪蒸导致的系统压力急剧波动,保护系统运行安全。
作为一种改进的实施例,所述冷却水换热器7连通有冷源,所述冷源为工业冷却水罐31,所述冷却水换热器7设有工业冷却水出口32,工业冷却水罐31、工业冷却水出口32间可以连通环形管道以实现循环使用。
作为一种改进的实施例,所述第一支路8、第二支路9汇集连接有第七支路33,所述第七支路33上依次连接有系统抽真空截止阀34、真空电阻规35、抽真空旋片泵36,所述抽真空旋片泵36与外界连通,启动抽真空旋片泵36实现抽真空。
作为一种改进的实施例,还包括原料气钢瓶集装格,所述原料气钢瓶11放置在原料气钢瓶集装格内,实现集中放置原料气钢瓶11,便于操作。
作为一种改进的实施例,还包括带有通道的充装分配圆环21,充装分配圆环21与第五支路16连通,充装钢瓶18等间距连通在充装分配圆环21上。
作为一种改进的实施例,有机杂质收集罐24靠近超临界二氧化碳节流调阀23设置,可以防止有机杂质解析排放管路被有机杂质堵塞,所述超临界二氧化碳出充装钢瓶截止阀19靠近充装分配圆环21设置。
本发明一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的方法,该方法包括如下步骤:
1)二氧化碳补充钢瓶4内二氧化碳通过二氧化碳补充截止阀5进入二氧化碳循环压缩机6内压缩到临界压力7.4MPaA,从二氧化碳循环压缩机6出来的高压二氧化碳气体经过冷却水换热器7时,高压二氧化碳气体在冷却水换热器7内与工业冷却水换热,高压二氧化碳气体被冷却到临界温度31℃,从冷却水换热器7出来的超临界二氧化碳,依次经过超临界二氧化碳温度计27、超临界二氧化碳压力计28监测,再经超临界二氧化碳流量计29计量;
2)经计量后的超临界二氧化碳被分为第一支路8、第二支路9输送:第一支路8中超临界二氧化碳直接进入原料气钢瓶11,然后由超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀12实现控制超临界二氧化碳去充装钢瓶18;第二支路9中超临界二氧化碳先通过超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀13,再去充装钢瓶18;若清洗原料气钢瓶11时,则先关闭超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀13,超临界二氧化碳进入原料气钢瓶11,超临界二氧化碳出原料气钢瓶11时由超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀12控制,通路时流向第三支路10;若不需清洗原料气钢瓶11时,超临界二氧化碳直接从超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀13通过,流向第三支路10;第一支路8、第二支路9汇集连接有第七支路33,所述第七支路33上依次连接有系统抽真空截止阀34、真空电阻规35、抽真空旋片泵36,所述抽真空旋片泵37与外界连通,启动抽真空旋片泵36实现抽真空;
3)第三支路10中超临界二氧化碳被分为第四支路15、第五支路16输送:其中,第三支路10中超临界二氧化碳先经超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀14,然后通过第四支路15上超临界二氧化碳截止阀17进入超临界二氧化碳缓冲罐22;第三支路10中超临界二氧化碳先经超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀14,然后进入第五支路16中超临界二氧化碳去充装钢瓶18,再经超临界二氧化碳出充装钢瓶截止阀19进入第六支路20、超临界二氧化碳缓冲罐22;若需清洗超临界二氧化碳去充装钢瓶18时,关闭超临界二氧化碳截止阀17,超临界二氧化碳通过充装分配圆环21进入充装钢瓶18;若不需清洗超临界二氧化碳去充装钢瓶18时,超临界二氧化碳直接从超临界二氧化碳截止阀17进入第六支路20、超临界二氧化碳缓冲罐22,超临界二氧化碳缓冲罐22入口处设置超临界二氧化碳安全阀30以防止系统管路超压;
4)出超临界二氧化碳缓冲罐22的超临界二氧化碳经超临界二氧化碳节流调阀23节流降压,成为常温常压二氧化碳,溶解于二氧化碳中的有机杂质析出,积聚在有机杂质收集罐24底部,定期通过有机杂质排泄截止阀26排出,定期可以是1-3星期一次,常温常压二氧化碳截止阀25出口延伸连接在二氧化碳补充截止阀5、二氧化碳循环压缩机6间,解析杂质后的常温常压二氧化碳与二氧化碳补充钢瓶4中的二氧化碳汇流,再依次进入各个支路,进入循环。
最后,需要注意的是,本发明不限于以上实施例,还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统,其特征在于:包括依次连通的超临界二氧化碳补充管路(1)、高纯气钢瓶清洗管路(2)、有机杂质解析排放管路(3);
所述超临界二氧化碳补充管路(1)进口连通有二氧化碳补充钢瓶(4),所述超临界二氧化碳补充管路(1)上依次连接有二氧化碳补充截止阀(5)、二氧化碳循环压缩机(6)、冷却水换热器(7)、测量器,所述高纯气钢瓶清洗管路(2)包括第一支路(8)、第二支路(9),所述第一支路(8)、第二支路(9)末端汇集连通形成有第三支路(10),所述第一支路(8)上依次连接有原料气钢瓶(11)、超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀(12),所述第二支路(9)上连接有超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀(13),所述第三支路(10)上连接有超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀(14),所述超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀(14)出口延伸并分设有第四支路(15)、第五支路(16),所述第四支路(15)上连接有超临界二氧化碳截止阀(17),所述第五支路(16)上依次连接有充装钢瓶(18)、超临界二氧化碳出充装钢瓶截止阀(19),所述第四支路(15)、第五支路(16)末端汇集形成有第六支路(20),所述第六支路(20)与有机杂质解析排放管路(3)连通。
2.根据权利要求1所述的一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统,其特征在于:所述有机杂质解析排放管路(3)包括依次序连接在有机杂质解析排放管路(3)上的超临界二氧化碳缓冲罐(22)、超临界二氧化碳节流调阀(23)、有机杂质收集罐(24),所述有机杂质收集罐(24)连接有相互的独立的常温常压二氧化碳截止阀(25)、有机杂质排泄截止阀(26),所述常温常压二氧化碳截止阀(25)出口延伸连接在二氧化碳补充截止阀(5)、二氧化碳循环压缩机(6)间。
3.根据权利要求1所述的一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统,其特征在于:所述测量器包括依次序设置的超临界二氧化碳温度计(27)、超临界二氧化碳压力计(28)、超临界二氧化碳流量计(29);所述原料气钢瓶(11)、充装钢瓶(18)均有若干个。
4.根据权利要求2所述的一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统,其特征在于:超临界二氧化碳补充管路(1)出口端以及超临界二氧化碳缓冲罐(22)入口端均连通有超临界二氧化碳安全阀(30)。
5.根据权利要求1所述的一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统,其特征在于:所述冷却水换热器(7)连通有冷源,所述冷源为工业冷却水罐(31),所述冷却水换热器(7)设有工业冷却水出口(32)。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统,其特征在于:所述第一支路(8)、第二支路(9)汇集连接有第七支路(33),所述第七支路(33)上依次连接有系统抽真空截止阀(34)、真空电阻规(35)、抽真空旋片泵(36),所述抽真空旋片泵(36)与外界连通。
7.根据权利要求2或3或4所述的一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统,其特征在于:还包括原料气钢瓶集装格,所述原料气钢瓶(11)放置在原料气钢瓶集装格内。
8.根据权利要求3所述的一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统,其特征在于:还包括带有通道的充装分配圆环(21),所述充装分配圆环(21)与第五支路(16)连通,所述充装钢瓶(18)等间距连通在充装分配圆环(21)上。
9.根据权利要求2或4所述的一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统,其特征在于:所述有机杂质收集罐(24)靠近超临界二氧化碳节流调阀(23)设置;所述超临界二氧化碳出充装钢瓶截止阀(19)靠近充装分配圆环(21)设置。
10.一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的方法,其特征在于该方法包括如下步骤:
1)二氧化碳补充钢瓶(4)内二氧化碳通过二氧化碳补充截止阀(5)进入二氧化碳循环压缩机(6)内压缩到临界压力7.4MPa(A),从二氧化碳循环压缩机(6)出来的高压二氧化碳气体经过冷却水换热器(7)时,高压二氧化碳气体在冷却水换热器(7)内与工业冷却水换热,高压二氧化碳气体被冷却到临界温度31℃,从冷却水换热器(7)出来的超临界二氧化碳,依次经过超临界二氧化碳温度计(27)、超临界二氧化碳压力计(28)监测,再经超临界二氧化碳流量计(29)计量;
2)经计量后的超临界二氧化碳被分为第一支路(8)、第二支路(9)输送:第一支路(8)中超临界二氧化碳直接进入原料气钢瓶(11),然后由超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀(12)实现控制超临界二氧化碳去充装钢瓶(18);第二支路(9)中超临界二氧化碳先通过超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀(13),再去充装钢瓶(18);若清洗原料气钢瓶(11)时,则先关闭超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀(13),超临界二氧化碳进入原料气钢瓶(11),超临界二氧化碳出原料气钢瓶(11)时由超临界二氧化碳原料气钢瓶截止阀(12)控制,通路时流向第三支路(10);若不需清洗原料气钢瓶(11)时,超临界二氧化碳直接从超临界二氧化碳去充装钢瓶截止阀(13)通过,流向第三支路(10);第一支路(8)、第二支路(9)汇集连接有第七支路(33),所述第七支路(33)上依次连接有系统抽真空截止阀(34)、真空电阻规(35)、抽真空旋片泵(36),所述抽真空旋片泵(36)与外界连通,启动抽真空旋片泵(36)实现抽真空;
3)第三支路(10)中超临界二氧化碳被分为第四支路(15)、第五支路(16)输送:其中,第三支路(10)中超临界二氧化碳先经超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀(14),然后通过第四支路(15)上超临界二氧化碳截止阀(17)进入超临界二氧化碳缓冲罐(22);第三支路(10)中超临界二氧化碳先经超临界二氧化碳去充装钢瓶止回阀(14),然后进入第五支路(16)中超临界二氧化碳去充装钢瓶(18),再经超临界二氧化碳出充装钢瓶截止阀(19)进入第六支路(20)、超临界二氧化碳缓冲罐(22);若需清洗超临界二氧化碳去充装钢瓶(18)时,关闭超临界二氧化碳截止阀(17),超临界二氧化碳通过充装分配圆环(21)进入充装钢瓶(18);若不需清洗超临界二氧化碳去充装钢瓶(18)时,超临界二氧化碳直接从超临界二氧化碳截止阀(17)进入第六支路(20)、超临界二氧化碳缓冲罐(22),超临界二氧化碳缓冲罐(22)入口处设置超临界二氧化碳安全阀(30)以防止系统管路超压;
4)出超临界二氧化碳缓冲罐(22)的超临界二氧化碳经超临界二氧化碳节流调阀(23)节流降压,成为常温常压二氧化碳,溶解于二氧化碳中的有机杂质析出,积聚在有机杂质收集罐(24)底部,定期通过有机杂质排泄截止阀(26)排出,常温常压二氧化碳截止阀(25)出口延伸连接在二氧化碳补充截止阀(5)、二氧化碳循环压缩机(6)间,解析杂质后的常温常压二氧化碳与二氧化碳补充钢瓶(4)中的二氧化碳汇流,再依次进入各个支路,进入循环。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910539750.9A CN110899248A (zh) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | 一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910539750.9A CN110899248A (zh) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | 一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统及其方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110899248A true CN110899248A (zh) | 2020-03-24 |
Family
ID=69814435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910539750.9A Pending CN110899248A (zh) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | 一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统及其方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110899248A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112855497A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-05-28 | 天津大学 | 一种基于超临界二氧化碳工质的充罐与补气系统 |
| CN115401030A (zh) * | 2022-09-03 | 2022-11-29 | 福建久策气体股份有限公司 | 一种利用高纯超临界二氧化碳清洗led晶圆的清洗系统 |
| CN117046825A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-11-14 | 苏州大学 | 一种超临界二氧化碳流体无水清洗和回收利用系统及方法 |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5440824A (en) * | 1993-09-21 | 1995-08-15 | Mg Industries | Method of cleaning gas cylinders with supercritical fluids |
| DE4408784A1 (de) * | 1994-03-15 | 1995-09-21 | Linde Ag | Behandlung von Materialien mit verflüssigten oder überkritischen Gasen |
| US5772783A (en) * | 1994-11-09 | 1998-06-30 | R.R. Street & Co. Inc. | Method for rejuvenating pressurized fluid solvent used in cleaning a fabric article |
| WO1999043446A1 (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | Cri Recycling Service, Inc. | Removal of contaminants from materials |
| TW399226B (en) * | 1996-07-25 | 2000-07-21 | Texas Instruments Inc | Method of removing inorganic contamination by chemical derivatization and extraction |
| TW408362B (en) * | 1996-08-01 | 2000-10-11 | Texas Instruments Inc | Method of removing inorganic contamination by chemical alteration and extraction in a supercritical fluid media |
| CN1465419A (zh) * | 2002-06-24 | 2004-01-07 | 东北林业大学 | 超临界二氧化碳萃取装置 |
| CN102093321A (zh) * | 2010-12-16 | 2011-06-15 | 厦门大学 | 蜜柚精油中橙油素的超临界色谱分离装置及其方法 |
| CN103339316A (zh) * | 2011-02-02 | 2013-10-02 | Ykk株式会社 | 清洗方法和清洗装置 |
| CN203546404U (zh) * | 2013-08-26 | 2014-04-16 | 香港生产力促进局 | 一种超临界流体的纺织材料无水整理装置 |
| CN205493753U (zh) * | 2016-03-12 | 2016-08-24 | 华北电力大学(保定) | 一种用于超临界二氧化碳洗碗机的二氧化碳循环系统 |
| CN105937109A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-09-14 | 南通纺织丝绸产业技术研究院 | 一种超临界流体无水染色机的多管路定量介质罐充系统 |
| CN106623275A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-05-10 | 武汉大学 | 一种超临界二氧化碳脉冲射流油管清污装置及方法 |
| CN106733945A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 上海颐柏热处理设备有限公司 | 一种超临界状态清洗系统及方法 |
| CN109701296A (zh) * | 2019-01-01 | 2019-05-03 | 中国人民解放军63653部队 | 耐腐蚀多工作方式超临界二氧化碳萃取系统 |
| CN210280052U (zh) * | 2019-06-21 | 2020-04-10 | 杭州杭氧股份有限公司 | 一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统 |
-
2019
- 2019-06-21 CN CN201910539750.9A patent/CN110899248A/zh active Pending
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5440824A (en) * | 1993-09-21 | 1995-08-15 | Mg Industries | Method of cleaning gas cylinders with supercritical fluids |
| DE4408784A1 (de) * | 1994-03-15 | 1995-09-21 | Linde Ag | Behandlung von Materialien mit verflüssigten oder überkritischen Gasen |
| US5772783A (en) * | 1994-11-09 | 1998-06-30 | R.R. Street & Co. Inc. | Method for rejuvenating pressurized fluid solvent used in cleaning a fabric article |
| TW399226B (en) * | 1996-07-25 | 2000-07-21 | Texas Instruments Inc | Method of removing inorganic contamination by chemical derivatization and extraction |
| TW408362B (en) * | 1996-08-01 | 2000-10-11 | Texas Instruments Inc | Method of removing inorganic contamination by chemical alteration and extraction in a supercritical fluid media |
| WO1999043446A1 (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | Cri Recycling Service, Inc. | Removal of contaminants from materials |
| CN1465419A (zh) * | 2002-06-24 | 2004-01-07 | 东北林业大学 | 超临界二氧化碳萃取装置 |
| CN102093321A (zh) * | 2010-12-16 | 2011-06-15 | 厦门大学 | 蜜柚精油中橙油素的超临界色谱分离装置及其方法 |
| CN103339316A (zh) * | 2011-02-02 | 2013-10-02 | Ykk株式会社 | 清洗方法和清洗装置 |
| CN203546404U (zh) * | 2013-08-26 | 2014-04-16 | 香港生产力促进局 | 一种超临界流体的纺织材料无水整理装置 |
| CN205493753U (zh) * | 2016-03-12 | 2016-08-24 | 华北电力大学(保定) | 一种用于超临界二氧化碳洗碗机的二氧化碳循环系统 |
| CN105937109A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-09-14 | 南通纺织丝绸产业技术研究院 | 一种超临界流体无水染色机的多管路定量介质罐充系统 |
| CN106623275A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-05-10 | 武汉大学 | 一种超临界二氧化碳脉冲射流油管清污装置及方法 |
| CN106733945A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 上海颐柏热处理设备有限公司 | 一种超临界状态清洗系统及方法 |
| CN109701296A (zh) * | 2019-01-01 | 2019-05-03 | 中国人民解放军63653部队 | 耐腐蚀多工作方式超临界二氧化碳萃取系统 |
| CN210280052U (zh) * | 2019-06-21 | 2020-04-10 | 杭州杭氧股份有限公司 | 一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112855497A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-05-28 | 天津大学 | 一种基于超临界二氧化碳工质的充罐与补气系统 |
| CN115401030A (zh) * | 2022-09-03 | 2022-11-29 | 福建久策气体股份有限公司 | 一种利用高纯超临界二氧化碳清洗led晶圆的清洗系统 |
| CN115401030B (zh) * | 2022-09-03 | 2023-06-30 | 福建久策气体股份有限公司 | 一种利用高纯超临界二氧化碳清洗led晶圆的清洗系统 |
| CN117046825A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-11-14 | 苏州大学 | 一种超临界二氧化碳流体无水清洗和回收利用系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110899248A (zh) | 一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统及其方法 | |
| CN206994378U (zh) | 一种高糊化度饲料生产线 | |
| CN210645209U (zh) | 一种超临界二氧化碳萃取装置 | |
| US20180325147A1 (en) | System and method for pasteurizing foods | |
| CN110257095B (zh) | 一种沥青降膜冷却器及沥青冷却成型系统与工艺 | |
| CN210280052U (zh) | 一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统 | |
| CN101829171A (zh) | 人参蒸制、烘干自动加工设备及工艺方法 | |
| CN104557615B (zh) | 一种合成尿素溶液的生产装置 | |
| CN208951671U (zh) | 一种液氨充装设备 | |
| CN215209371U (zh) | 一种低能耗多功能发酵系统 | |
| EP2152322B1 (en) | A method of presterilizing an aseptic tank and connecting conduits | |
| CN117244275A (zh) | 一种模拟移动床连续逆流提取装置及提取方法 | |
| CN108070508A (zh) | 一种固态物料连续蒸馏装置及蒸馏方法 | |
| CN210250633U (zh) | 一种高温连续灭菌器 | |
| CN106317947B (zh) | 应用于提取植物色素的节能设备 | |
| CN108714460B (zh) | 一种油墨砂磨机冷却装置 | |
| CN106115211A (zh) | 过热蒸气对药品食品粉末灭菌系统中的冷却卸料装置 | |
| CN104174183A (zh) | 从植物茎叶中提取黄酮的系统 | |
| CN222343397U (zh) | 五氧化二磷的加压筛分装置 | |
| CN2374013Y (zh) | 摆式颗粒饲料稳定器 | |
| CN207330786U (zh) | 一种用于热肥冷包裹植物营养助剂的装置 | |
| CN106315618B (zh) | 一种超净高纯氨水连续生产系统 | |
| CN207080280U (zh) | 一种加强型铝制膨胀水箱 | |
| CN206580564U (zh) | 泵压式干冰机 | |
| CN212065583U (zh) | 一种生产椰汁饮品的灭菌装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200324 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |