CN104550198A - 氙回收***及方法 - Google Patents

氙回收***及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104550198A
CN104550198A CN201410831734.4A CN201410831734A CN104550198A CN 104550198 A CN104550198 A CN 104550198A CN 201410831734 A CN201410831734 A CN 201410831734A CN 104550198 A CN104550198 A CN 104550198A
Authority
CN
China
Prior art keywords
xenon
pressure vessel
thick
goods
bulb
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.)
Granted
Application number
CN201410831734.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104550198B (zh
Inventor
C·M·奥尔布赖特
A·D·约翰森
D·C·文彻斯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Versum Materials US LLC
Original Assignee
Air Products and Chemicals Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Products and Chemicals Inc filed Critical Air Products and Chemicals Inc
Publication of CN104550198A publication Critical patent/CN104550198A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104550198B publication Critical patent/CN104550198B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/52—Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/0056—Other disintegrating devices or methods specially adapted for specific materials not otherwise provided for
    • B02C19/0068—Other disintegrating devices or methods specially adapted for specific materials not otherwise provided for specially adapted for breaking-up fluorescent tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B23/00—Noble gases; Compounds thereof
    • C01B23/001—Purification or separation processes of noble gases
    • C01B23/0036—Physical processing only
    • C01B23/0052—Physical processing only by adsorption in solids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0029—Obtaining noble gases
    • C01B2210/0037—Xenon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0043—Impurity removed
    • C01B2210/0068—Organic compounds
    • C01B2210/007—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0043—Impurity removed
    • C01B2210/0098—Other impurities
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/82—Recycling of waste of electrical or electronic equipment [WEEE]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)

Abstract

Xe包含在制品如灯泡内。本文描述的是一种装置、***和方法，用于捕获并收集包含在制品如缺陷灯泡内的Xe以回收和/或再利用。

Description

氙回收***及方法
技术领域
此处描述的是从制品中回收制造原料例如氙的装置、***和方法。此处还描述的是回收并再利用所述制造原料的***和方法。更特别地，此处描述的是回收以及在某些实施方式中再利用得自制品(例如，但不限于含氙的灯泡元件)的氙气的装置、***和方法。
背景技术
实际上对于所有应用，低压氙气灯泡和线压氙气灯泡是白炽灯泡的替代品，并以多种原因替代白炽灯泡。低压氙气灯泡和线压氙气灯泡寿命高达20,000小时而白炽灯泡寿命通常为2,000小时。徒手装持白炽灯泡会极大地降低灯泡的寿命。此外，低压氙气灯泡和线压氙气灯泡不发射UV射线。此特性使得低压氙气灯泡和线压氙气灯泡理想地用于敏感织物和艺术品附近。
在制作氙气灯泡的制造过程中，一定百分比的灯泡具有缺陷，如所述灯泡畸形、电极不点火或其他原因。所述缺陷灯泡从生产线除去并被废弃。然后，所述缺陷氙气灯泡被投入玻璃熔炉而其中所含的氙气通过烟道离开熔炉。
因此，需要提供方法、***、装置或其组合以用于捕集制品例如但不限于灯泡中的氙气，以再利用于其他制品如新的氙气灯泡的生产，或再利用于除氙气灯泡之外的其他生产过程。
发明内容
此处描述的方法、***和装置优选满足至少一个本领域中的需求。此处描述的方法、***和装置从制品中，更特别地，从含有氙气(Xe)、氮气(N2)、任选地氪气(Kr)和其他痕量气体(例如磷化氢、甲基溴等)的灯泡中回收氙气。所述方法、***和装置将玻璃灯泡和其中所含的待再循环的和在某些实施方式中待重新用于制造过程中的气体进行分离。
在一方面，提供了用于从制品中捕获并回收氙气的装置，其包含：
(a)进料斗，用于接收包含其中含有氙气的制品的进料，并具有连至压力容器的导管；
(b)压力容器，其具有带用于接收进料的开口的盖、与收集容器连通的底部、和其中包含的破碎机，其中，所述压力容器与真空泵流体连通，其中，所述破碎机破碎所述制品以提供含有Xe的粗气体混合物和玻璃残渣；
(c)收集容器，用于容纳来自所述压力容器的所述玻璃残渣；
(d)任选地，主体集尘器(bulk dust collector)，其与所述压力容器流体连通以除去由所述玻璃残渣产生的任何余尘；
(e)回收管线，其与所述压力容器连接，能够将含氙气的粗气体从所述压力容器中除去并送至回收容器；
(f)所述回收管线中的自动阀，其具有与过程控制器的信号连接；
(g)过程控制器；以及
(h)回收容器，其能够容纳所述粗氙气。在某些实施方式中，所述压力容器容纳于任选通风的外壳中。
在另一方面，提供了用于从其中含氙气的制品中捕获并回收氙气的***，其包含：
能够被密封的压力容器，其包含用于接收其中含氙气的制品的入口、获取制品并形成玻璃残渣的破碎机，其中，所述压力容器提供有与真空泵、任选的主体集尘器流体连通，并与过程控制器电连通的一条或多条管线；
起自所述压力容器的回收管线，其能够将粗氙气从所述压力容器中除去，并将其送至回收容器；和
过程控制器。
本发明的进一步的方面包括：
#1、从制品中捕获并回收工艺气体的装置，其包含：
(a)进料斗，接收包含其中含有工艺气体的制品的进料并具有连接至压力容器的导管，其中所述工艺气体包含氙(Xe)；
(b)压力容器，具有带用于接收进料的开口的盖、与收集容器连通的底部、和其中所包含的破碎机，其中，所述压力容器与真空泵流体连通，其中，所述破碎机破碎所述制品以提供含有Xe的粗气体混合物和玻璃残渣；
(c)收集容器，用于接收来自所述压力容器的所述玻璃残渣；
(d)任选地，主体集尘器，与所述压力容器流体连通以除去由所述玻璃残渣产生的任何余尘；
(e)回收管线，与所述压力容器连接，能够将含氙气的粗气体从所述压力容器中除去并送至回收容器；
(f)所述回收管线中的自动阀，其具有与过程控制器的信号连接；
(g)过程控制器；以及
(h)回收容器，其与所述过程控制器电连通，其中所述回收容器包含所述粗氙气。
#2、根据#1所述的装置，其中，所述压力容器容纳于通风的外壳中。
#3、根据#1所述的装置，其中，所述回收容器包含存储筒。
#4、根据#1所述的装置，其进一步包含净化器，其中，所述粗氙混合物在被送至所述回收容器之前被纯化。
#5、用于从其中含有氙的制品捕获并回收氙的***，其包含：
能够被密封的压力容器，其包含用于接收其中含氙的制品的入口、获取制品并形成玻璃残渣的破碎机，其中，所述压力容器提供有与真空泵、任选的主体集尘器流体连通的，以及与过程控制器电连通的一条或多条管线；
起自所述压力容器的回收管线，其能够从所述压力容器除去粗氙，并将其送至回收容器；和
过程控制器。
#6、根据#5所述的***，其进一步包含将杂质从所述粗氙混合物中除去的净化器。
#7、根据#5所述的***，其进一步包含将氮从所述粗氙中除去的分离器。
针对本发明的一个方面描述的特征可与本发明的任何其他方面结合使用。
附图说明
图1提供了可用于从玻璃灯泡中回收Xe并将回收的Xe送至回收容器(图中未示出)的装置的实施方式的等距视图。
图2提供了用于从玻璃灯泡中回收Xe的***的实例。
图3提供了图2的***的实例，其用于捕获从灯泡释放的Xe并将其转移到储存容器。
图4提供了用于从玻璃灯泡回收Xe并使用催化剂材料将有毒杂质从粗Xe中除去的***的示例，其中，所捕获的Xe送至如图5所示的存储容器。
图5提供了图4的***的实例，其中，粗Xe通过洗涤器净化，并且无毒的纯化的Xe和氮气混合物送至存储容器。所述无毒的纯化氙气和氮气混合物在额外纯化后可再利用于玻璃灯泡生产过程或其他生产过程。
图6提供了用于从玻璃灯泡回收Xe并使用催化剂材料将初始杂质从所述粗氙气中除去的***的实例，其中所述氙气送至回收容器。
图7提供了图2、4或6中显示的任一***中，在所述***中获得的粗Xe混合物在被送至回收容器和/或再利用之前，如何纯化以去除初始和/或有毒杂质、去除氮气并提供无毒的高浓缩Xe(例如，高于90％纯度的Xe)的实例。
图8提供了图6和7中的***的实例，其中，纯化的Xe被压缩并转移至回收容器，在其中，其可就地再利用于玻璃灯泡的生产过程，或者用于另外的生产过程。
具体实施方式
材料回收提供了降低成本和减少氙气灯泡生产过程中产生的废物量的机会。缺陷或不合规格的灯泡球，例如不发光或具有外观缺陷的灯泡含有气体混合物，其包含Xe、N2、任选的Kr以及其他组分(如磷化氢、甲基溴、硅烷或其他气体)。在一个具体实施方式中，所述制品包含玻璃灯泡，其具有按体积计约90％或更多的Xe、按体积计8％或更少的N2以及余下的其他组分，例如但不限于，磷化氢、甲基溴、硅烷等，其中，所有体积百分比相加为100％。现有技术方法只是将缺陷氙气灯泡球抛弃至玻璃熔炉中而其中所含的气态氙从烟道中逸出。此处所包括的装置、方法和***将Xe回收以再利用于灯泡生产或其他用途而不是将其作为废物处理。材料回收提高了生产过程的利用效率并且减少了生产过程产生的废物量。尽管此处描述的方法、***和/或装置用于从灯泡生产过程中捕获并再利用Xe，可以相信，这些方法、***和/或装置可以扩展至其他生产过程或其他其中含有气态组分的制品。
此处描述的是一种装置，其用于以最小化废物产生的产率回收所需材料，例如但不限于Xe，并且在某些实施方式中，允许所述所需材料被捕获并存储以再利用于生产过程。先前，缺陷灯泡中的Xe与玻璃灯泡和所有相关组分一同作为废物处理。此处描述的方法、***和装置允许生产废物或包含于缺陷灯泡中的Xe被捕获于存储容器，如存储筒中，并然后再用于将来的生产。在某些实施方式中，所回收Xe可以在存储之前冷凝为流体。在这些实施方式中，所回收Xe以冷凝相捕获在容器中。所述Xe可随后通过加热所述容器并气化所述Xe来再利用。此处使用的术语“流体”表示气态、液态、超临界流体、蒸气及其组合。
在一个具体实施方式中，所述缺陷灯泡球各自重约4.65克(gm)并且每个灯泡含有在5大气压下(atm)下的约2立方厘米(cc)的包含Xe、N2及其他材料的气体。在此实施方式中，如果处理总重为1,025磅(lb)(465千克)的100,000个缺陷灯泡，则可潜在回收约35.3标准立方英尺(SCF)(1m3)的气体。如果气体处理步骤耗费四小时，其产生0.15标准立方英尺每分钟(SCFM)(0.0042标准立方米每分钟)的流量。使用所描述的方法对于再利用的Xe可获得的示例性收率包含一个或多个如下端点：基于玻璃灯泡球进料中含有的Xe总材料供给，50体积％或更高、55体积％或更高、60体积％或更高、65体积％或更高、70体积％或更高、75体积％或更高、80体积％或更高或者90体积％或更高。此处还描述的是一种装置和***，其从所述制品有效捕获所述粗Xe混合物，任选地将杂质从所述粗Xe混合物中除去，任选地将氮气从所述粗Xe混合物中除去，并任选地将回收的Xe或其他所需的工艺气体循环回到生产过程。
本文中结尾相同的附图标记可以指不同实施方式中的对应元件，例如，50、150、250、350、450各表示过程控制器。
图1提供了此处描述的装置的一个实施方式。如图1所示，装置10包含压力容器20，其具有盖22、底部24和闸式阀26。装置10的某些部件，如闸式阀26和破碎机32/马达34与过程控制器50电连通。过程控制器50可以为中央处理单元、无线信号接收器或其他可以指示、接收或指示并接收装置10内的一个或多个部件的电信号以启用或停用装置10内的一个或多个部件的装置。过程控制器50还可用于，例如，监控装置10的某些方面，如压力、毒性、Xe百分比或其他参数。装置10安置于任选通风(通风***未示出)的外壳15中。压力容器20的压力能够在全真空到15PSIG(200kPa)的范围内，并且其与泵(图1未示出)流体连通。在压力容器20顶部的盖22允许缺陷灯泡球从进料斗5装载入所述压力容器20的腔室21中。位于所述底部24上的阀26允许破碎的玻璃或玻璃残渣以及废金属从所述容器20通过导管28移除到收集桶30中。一旦灯泡球装载入容器20的腔室21中，所述压力容器的所有进入点关闭。在某些实施方式中，泵(图1中未示出)然后被用于排空所述压力容器20以减少空气的量，否则其将污染从所述灯泡球中释放的粗Xe。所述泵可以是真空泵或者是半封闭涡旋泵，其提供高压缩比，具有因泵密封泄漏的有限污染。在这些或其他实施方式中，泵与所述过程控制器电连通。一旦所述压力容器20的腔室被排空，破碎机32通过示为34的马达操作，其破碎所述缺陷灯泡并释放粗Xe，所述粗Xe进一步包含其他气体，如N2和其中包含的痕量的磷化氢、甲基溴和硅烷。
在图1所示的实施方式中，所述破碎机位于所述压力容器20内并且可以为，例如“颚”式破碎机32，例如但不限于如JC-15颚式破碎机。所述破碎机和压力容器的具体尺寸和/或类型可以基于待破碎的灯泡的尺寸、所述破碎机的预期装载量和所需的生产量而变化。在图1所示的实施方式中，所述马达34与所述过程控制器50电连通。图1所示的装置可以任选地具有主体集尘***，其利用旋风分离罐将玻璃颗粒从所述压力容器(未示出)内的气体中除去。
图2和图3提供了此处描述的***的实施方式的示例。在图2所示的实施方式中，其容量为约12,500个灯泡。在此实施方式中，破碎12,500个灯泡产生125000cc或4.4cu.ft.的氙气。现在参照图2中的***100，***100的用于所述主体集尘的鼓风机111位于所述压力容器120内以消除如果鼓风机的外壳暴露于外部空气时可能发生的内泄露。如之前所述的，缺陷灯泡或其中含有氙气的进料的载量被装载入所述进料斗105中并填充至一定容量，并且在其上将盖106闩上。压力容器120进一步包含压力传感器115。阀107开启并且真空泵140将***抽成真空以除去任何残留空气。在图2所示的***中，真空管线进一步包含与所述压力容器120流体连通的过滤器113。在空气被除去后，所述灯泡破碎机132被启动并将其中包含的灯泡破碎。在所述缺陷灯泡于破碎机132中被破碎后，所述压力容器120内的气氛应该为主要由Xe以及余下的氮气和其他痕量气体组成的粗氙气混合物。之后，借助于真空泵140将所述粗氙气混合物从所述压力容器120中移除，其中其最终送入回收容器(如图3中标示为160)中。在所述压力容器120的真空排空过程中，使用泵111且具有过滤器125的集尘***关闭。在灯泡已破碎后，所述集尘***开启以收集在所述破碎过程中产生的任何余尘。在所述余尘被收集后，所述主体集尘***关闭。在所述压力容器120中的灯泡载量已破碎并且在含有Xe的回收气体被送至回收容器160之后，阀126开启，从而允许将压力容器120内的破碎灯泡的玻璃和金属残渣释放到收集斗130中，并且允许压力容器120达到大气压力。之后，收集的来自破碎灯泡的玻璃可以循环利用，例如，作为用于玻璃熔体的碎玻璃。在所有粗Xe混合物从压力容器120回收之后，破碎机132关闭且压力容器120的内部腔室通过打开阀109通风回到大气压力。额外的压力传感器117和119示于***100中以监测流体管线中的压力。于121处提供额外的阀以进一步对所述管线通风。图2所示的***进一步包含过程控制器150，其与***中的至少一个下述部件电连通：例如但不限于，真空泵140、阀107、集尘泵111、阀109、通风阀121和通风阀145。过程控制器150也可与所述压力传感器115、117和119中的一个或多个电连通以监测所述流体管线中的压力。如在装置10中的那样，过程控制器150可以为中央处理单元、无线信号接收器或其他可以指示、接收或指示并接收***100内一个或多个部件的电信号以启用或停用***100内一个或多个部件的装置。
现在参照图3，显示为存储筒的回收容器160可以位于主要框架之外以用空筒(未示出)替换。之后，包含粗Xe混合物的充满存储筒可送往装置外以进行纯化。一经纯化，所述Xe可以作为用于玻璃灯泡制作或其他生产过程的商品气体出售。
再次参照图2和图3，真空泵140重新启动，真空阀145开启，并且所回收的粗Xe混合物存储入回收容器或图3所示的存储筒160或其他装置中。当真空泵140将所述压力容器120恢复至真空时，破碎机132关闭，且压力容器阀145关闭，且真空泵140关闭，而压缩泵165运转直至出口压力稳定。随着回收阀145关闭，开启通风阀109，从而使所述压力容器的腔室中的压力平衡。闸式阀126开启，由此将破碎的灯泡或玻璃残渣排空至所述收集斗130(图1中标示为30)中。所述通风阀109关闭，所述闸式阀126关闭，并且之后与所述主体集尘***相关的泵111关闭。之后，图2和图3中所示的***准备接收下一批缺陷灯泡进料。在图3中，来自缺陷灯泡进料批次的所述粗Xe混合物流经Xe传感器170。在图3所示的实施方式中，Xe传感器170与过程控制器150电连通。之后，压缩泵165将所述粗Xe混合物通过颗粒过滤器180，经过一系列阀(如阀182和止回阀183)送入回收容器或存储筒160中。压力计185测量回收容器160内粗Xe混合物的体积。阀181是允许***内出口压力平衡的旁通阀。
图4～8提供了***的实施方式，其从缺陷灯泡球中捕获并且之后回收粗Xe混合物，并且之后通过将其中所含的任何杂质除去以纯化所述粗Xe混合物以得到纯化的粗Xe混合物。图6～8中提供的***进一步将氮气从粗或纯化氙气混合物中除去以就地再利用或者用于其他生产过程中。与图2和图3所示的***不同，图4和图5中的***200具有通风的外壳210以允许将任何有毒杂质从所述粗氙气混合物中除去。在这些***中，223为吸收器或吸附剂容器，其设计为除去含Xe气流中的有毒杂质例如但不限于SiH4、PH3和CH3Br；243为抽风机，以防止在灯泡装载过程中碎裂的情况下的人体暴露；247为抽风机，以使所述设备外壳通风并确保外壳内不累积的有毒气体的集聚。图7提供了一种实施方式，其中图1所示的装置或图2、图4或图6中所示的***中的任何一个或多个生成的所述粗Xe混合物被纯化。所述纯化Xe可送至存储容器(如图3所示的存储容器)或者被再利用。图8示出了一种***，其中所述纯化Xe被压缩并且之后运送到回收容器或存储容器360中使用。
参照图4，所述***200通过开启通风外壳的装填开口208来操作，且阀239自动开启并启动泵243。所述压力容器220上的所述盖206被移除以接收来自进料斗205的灯泡球载量，并且所述压力容器220的所述盖206被紧固。所述通风的外壳210被密封以防止人体进入，并且阀239关闭且泵243关闭。在阀207和231开启之后，泵240将所述***抽至真空以除去所述压力容器220内的任何残留空气且空气通过阀221排出。泵240关闭且阀207关闭。所述灯泡破碎机232开启并将灯泡破碎以生成并由此释放粗氙气混合物。在灯泡已破碎以提供玻璃残渣之后，所述主体集尘***通过泵211启动、240开启，开放阀245，启动泵265，并且所述粗氙气混合物送往所述回收容器或存储筒260(见图5)中存储。当所述泵240将所述压力容器220恢复至真空时，泵240关闭，阀207和231关闭，且泵265运行直至出口压力稳定。所述阀245关闭，阀209开启并由此平衡所述压力容器的腔室内的压力，阀239开启，且泵243启动。在所述压力容器220中，所述底部阀226开启，由此，将破碎的灯泡或玻璃残渣排空至收集斗230中。所述阀226保持开启一段时间以稀释所述压力容器226内的气体。之后，阀209关闭且阀226关闭。泵211关闭，阀239关闭且P-243关闭。之后，所述***准备接受其下一批玻璃灯泡进料。
如之前所述，类似于图4和图5所示的***200，图6和图7所示的***300和/或图8所示的***将所述粗Xe混合物中的杂质除去，但进一步通过将其中含有的氮气除去以纯化所述粗Xe混合物。再次参照图6，所述***300通过开启通风外壳的装填开口308来操作，并且339自动开启且启动343。所述压力容器320上的所述盖306被移除以接收来自进料斗305的灯泡球载量，并且所述压力容器320的所述盖306被紧固。所述通风外壳310被密封以防止人体进入，并且阀339关闭且泵343关闭。在阀307和334开启之后，泵337将所述***抽至真空以除去所述压力容器320内的任何残留空气。泵337关闭且阀334关闭。所述灯泡破碎机332启动并破碎灯泡由此生成并释放粗氙气混合物。同时参照图6和图8，在所述灯泡已破碎以提供玻璃残渣之后，所述主体集尘器通过泵311启动，阀345开启，365启动，且所述粗氙气混合物送至回收容器或存储筒360中存储。当所述泵365将所述压力容器320恢复至真空时，破碎机332关闭，阀307和331关闭，且泵365(见图8)运行直至出口压力稳定。所述阀345关闭，阀303开启由此平衡所述压力容器320的腔室中的压力，339开启，且泵343启动。在所述压力容器中，所述底部阀326开启，由此，将破碎的灯泡或玻璃残渣排空至收集箱330中。所述阀326保持开启一段时间以稀释所述压力容器内的气体。之后，阀303关闭且阀326关闭。泵311关闭，阀339关闭，且343关闭。之后，所述***300准备接收下一批玻璃灯泡进料。图6所示的所述***300示出了用于将甲基溴从所述粗Xe混合物中除去的净化器323。
在某些实施方式中，如图7所示，热交换器408与液氮和/或其他冷却剂源415流体连通，以将来自图2、4或6所示的***的粗氙气混合物冷凝为液体，并由低液位传感器419和高液位传感器418监测；相分离器423允许纯液氙继续压缩及存储，并与氮吹扫源425流体连通；和废气洗涤器427用于在任何残留有毒气体例如，但不限于SiH4和/或PH3通向通风孔429之前收集残留有毒气体。
图7进一步示出了硅烷和磷化氢净化器427，将所述粗Xe混合物冷凝成液体的冷凝器408，以及用于将所述粗Xe混合物中含有的氮除去的分离器423，以提供纯化的Xe，其可就地再利用于生产新的玻璃灯泡球，或用于其他生产过程。在图7所示的净化***400中，过程控制器450与一个或多个部件电连通，例如冷凝器408、分离器423、净化器427、传感器417～419以及阀403。
此处描述的所有***可以进一步包含一个或多个处理单元50、150、250、350和450过程控制器、中央处理单元等，其与所述***中的任何一个或多个部件电连通，例如但不限于压力容器、阀、真空泵、主体集尘器、破碎机和/或粗Xe或纯化Xe回收容器或存储容器。
在此处示出的某些实施方式中，所述装置、***或方法中示出的一些或全部流体管线由不锈钢制成，例如但不限于，1/8”(0.3cm)或1/4”(0.6cm)的管道。然而，其他制作材料也可用于此处。

Claims (15)

1.用于从其中含氙气的制品中捕获并回收氙气的装置(10；100；200；300)，其包含：
能够被密封的压力容器(20；120；220；320)，其包含用于接收其中含氙气的制品的入口、获取制品以释放粗氙气并形成残渣的破碎机(32；132；232；332)，其中，所述压力容器(20；120；220；320)提供有与真空泵(140；240)和任选的主体集尘器(111；211；311)流体连通的一条或多条管线；
回收管线，起自所述压力容器(20；120；220；320)，能够将粗氙气从所述压力容器(20；120；220；320)中除去；和
过程控制器(50；150；250；350；450)。
2.根据权利要求1所述的装置(10；100；200；300)，其包含以下一个或多个部件：
(a)进料斗(5；105；205；305)，用于接收包含所述制品的进料，并具有连至所述压力容器(20；120；220；320)的入口的导管；
(b)收集容器(30；130；230；330)，其与压力容器(20；120；220；320)连通以接收所述残渣；
(c)主体集尘器(111；211；311)，与所述压力容器(20；120；220；320)流体连通以除去来自所述残渣的任何余尘；
(d)所述回收管线中的自动阀(107；207；307)；
(e)真空泵(140；240)；以及，
(f)回收容器(160；260；360)，其能够容纳粗氙气。
3.根据权利要求1或2所述的装置(10；100；200；300)，其中，所述过程控制器(50；150；250；350；450)与所述压力容器(20；120；220；320)、所述破碎机(32；132；232；332)、所述回收管线中的所述自动阀(107；207；307)以及所述回收容器(160；260；360)中的一个或多个信号连接。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置(10；100；200；300)，其中，所述压力容器(20；120；220；320)容纳于通风的外壳(210；310)中。
5.根据上述权利要求中任一项所述的装置(10；100；200；300)，其中，所述回收容器(160；260；360)包含存储筒。
6.根据上述权利要求中任一项所述的装置(10；100；200；300)，其进一步包含适于在将粗氙气送至所述回收容器(160；260；360)之前，纯化所述粗氙气的净化器(225；235；427)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的装置(10；100；200；300)，进一步包含用于将氮气从所述粗氙气中除去的分离器(423)。
8.从其中含氙气的制品中捕获并回收氙气的方法，任选使用根据上述权利要求中任一项所述的装置(10；100；200；300)，所述方法包括：
将所述制品供给至压力容器(20；120；220；320)；
任选地，使用真空泵(140；240)抽空密封的所述压力容器；
将所述制品破碎以形成残渣并释放粗氙气；
通过回收管线，将粗氙气从所述压力容器(20；120；220；320)中除去；并且
将所述残渣从所述压力容器(20；120；220；320)中除去。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述制品包含玻璃。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述制品为灯泡，并优选为缺陷灯泡。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，进一步包括，任选通过除去氮气、磷化氢、硅烷和甲基溴中至少一种的至少一部分来纯化所述粗氙气以形成纯化氙气的步骤。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，进一步包括将氙气冷凝以形成液氙的步骤。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，进一步包括将粗氙气或纯化氙气或液氙送至回收容器(160；260；360)的步骤。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，其中，所述氙随后被再利用。
15.包含根据权利要求1至7中任一项所述的装置的***。
CN201410831734.4A 2013-10-03 2014-10-08 氙回收***及方法 Active CN104550198B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361886383P 2013-10-03 2013-10-03
US61/886,383 2013-10-03
US14/498,354 US10892132B2 (en) 2013-10-03 2014-09-26 System and method for xenon recovery
US14/498,354 2014-09-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104550198A true CN104550198A (zh) 2015-04-29
CN104550198B CN104550198B (zh) 2018-03-16

Family

ID=51661933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410831734.4A Active CN104550198B (zh) 2013-10-03 2014-10-08 氙回收***及方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10892132B2 (zh)
EP (1) EP2857352B1 (zh)
JP (1) JP6110352B2 (zh)
KR (1) KR101648482B1 (zh)
CN (1) CN104550198B (zh)
SG (1) SG10201406259QA (zh)
TW (1) TWI532676B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105632854A (zh) * 2016-04-07 2016-06-01 深圳凯世光研股份有限公司 一种氙气回收装置及应用此装置回收氙气的方法
WO2021061016A1 (ru) 2019-09-24 2021-04-01 Владимир Юрьевич ДРОБЕНКОВ Устройство и способ для извлечения инертного газа

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10005018B2 (en) * 2016-09-02 2018-06-26 Battelle Memorial Institute Xenon collection method and system
KR102304980B1 (ko) * 2017-05-24 2021-09-27 주식회사 에프알디 반도체 제조 공정에 사용되는 제논 및 크립톤 회수 장치 및 상기 반도체 제조 공정에 사용되는 제논 및 크립톤 회수 장치용 회수 필터 유닛
KR102184646B1 (ko) * 2018-10-29 2020-12-01 주식회사 에프알디 제논 고순도화 장치
RU2715491C1 (ru) * 2019-05-08 2020-02-28 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") Способ разделения частиц по плотности методом тяжелосредной сепарации
KR102280043B1 (ko) 2020-07-24 2021-07-27 김돈한 제논 가스 회수 장치 및 회수 방법
KR20230045202A (ko) 2021-09-28 2023-04-04 임은지 제논 가스 회수 장치
KR102520705B1 (ko) * 2022-09-15 2023-04-10 허윤정 폐램프내 충진 희귀가스 자동회수시스템 및 이를 이용한 방법

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4545540A (en) * 1982-09-08 1985-10-08 Akira Nakamura Apparatus for storing mercury-containing used products
US4858833A (en) * 1987-06-29 1989-08-22 Recytec S.A. Process for recycling fluorescent and television tubes
US5205497A (en) * 1992-08-13 1993-04-27 Dextrite, Inc. Fluorescent lamp crusher
JPH0733417A (ja) * 1993-07-14 1995-02-03 Japan Pionics Co Ltd 希ガスの精製方法
CN1109203A (zh) * 1994-03-22 1995-09-27 周连友 一种高压钠灯电弧管生产设备的氙气回收利用***
US5899395A (en) * 1997-06-09 1999-05-04 Dextrite, Inc. Multipurpose fluorescent lamp crusher
US6641066B2 (en) * 2000-03-22 2003-11-04 Kazuo Kamiya Filter system for environmentally-safe portable apparatus for disposing of cylindrical light bulbs
CN1517162A (zh) * 2002-10-30 2004-08-04 育f科技股份有限公司 废弃含汞灯具的处理设备
CN2746981Y (zh) * 2004-07-26 2005-12-21 大连力达环境工程有限公司 废旧日光灯管处理粉碎吸收设备
CN1727066A (zh) * 2004-07-26 2006-02-01 大连力达环境工程有限公司 废旧日光灯管处理方法
CN1902723A (zh) * 2003-12-31 2007-01-24 三星电子株式会社 回收荧光灯的方法
CN2930896Y (zh) * 2006-07-18 2007-08-08 陈超 废料回收机
CN202025707U (zh) * 2011-03-23 2011-11-02 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 一种移动式废旧灯管安全回收处理装置
CN102530895A (zh) * 2010-09-30 2012-07-04 气体产品与化学公司 通过吸附方法回收氙
CN102693890A (zh) * 2011-03-23 2012-09-26 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 一种移动式废旧灯管安全回收处理的方法和装置
CN202549774U (zh) * 2012-03-01 2012-11-21 深圳市格林美高新技术股份有限公司 废旧灯管回收装置
CN202666654U (zh) * 2012-07-04 2013-01-16 河南省久亚光源电子科技有限公司 废旧荧光灯管汞蒸气回收装置
CN202736879U (zh) * 2012-07-13 2013-02-13 荆门市格林美新材料有限公司 一种废旧灯管无害化破碎回收装置
CN203082543U (zh) * 2013-02-04 2013-07-24 上海启元空分技术发展股份有限公司 一种回收钢瓶中氪氙的装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5946145A (ja) * 1982-09-08 1984-03-15 中村　彰 水銀等有害物質を含むガラス器具の処理方法と装置
US5492278A (en) * 1993-11-09 1996-02-20 Raboin; James P. Single motion mobile fluorescent lamp crusher, cleaner and material classifier
US5586730A (en) * 1995-03-10 1996-12-24 Budget Lamp Reclaimers, Inc. Fluorescent lamp collection and separation method and apparatus
US5934103A (en) * 1997-04-22 1999-08-10 Northrop Grumman Corporation Method and apparatus for production of spin-polarized medical-grade xenon 129 gas by laser optical pumping
US6089282A (en) * 1998-05-08 2000-07-18 Aeronex, Inc. Method for recovery and reuse of gas
CA2262216A1 (en) 1999-02-18 2000-08-18 Dana Emmerson Environmentally-safe portable apparatus for disposing of cylindrical light bulbs
JP5255776B2 (ja) * 2006-03-21 2013-08-07 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
EP2058052A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-13 Roy N. Gilliam Lamp collecting apparatus and method for collecting used lamps
JP5184316B2 (ja) * 2008-11-27 2013-04-17 大陽日酸株式会社 キセノン精留装置
JP2011057491A (ja) 2009-09-09 2011-03-24 Panasonic Corp ガス回収方法
US8591634B2 (en) 2010-01-28 2013-11-26 Air Products And Chemicals, Inc. Method and equipment for selectively collecting process effluent

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4545540A (en) * 1982-09-08 1985-10-08 Akira Nakamura Apparatus for storing mercury-containing used products
US4858833A (en) * 1987-06-29 1989-08-22 Recytec S.A. Process for recycling fluorescent and television tubes
US5205497A (en) * 1992-08-13 1993-04-27 Dextrite, Inc. Fluorescent lamp crusher
JPH0733417A (ja) * 1993-07-14 1995-02-03 Japan Pionics Co Ltd 希ガスの精製方法
CN1109203A (zh) * 1994-03-22 1995-09-27 周连友 一种高压钠灯电弧管生产设备的氙气回收利用***
US5899395A (en) * 1997-06-09 1999-05-04 Dextrite, Inc. Multipurpose fluorescent lamp crusher
US6641066B2 (en) * 2000-03-22 2003-11-04 Kazuo Kamiya Filter system for environmentally-safe portable apparatus for disposing of cylindrical light bulbs
CN1517162A (zh) * 2002-10-30 2004-08-04 育f科技股份有限公司 废弃含汞灯具的处理设备
CN1902723A (zh) * 2003-12-31 2007-01-24 三星电子株式会社 回收荧光灯的方法
CN2746981Y (zh) * 2004-07-26 2005-12-21 大连力达环境工程有限公司 废旧日光灯管处理粉碎吸收设备
CN1727066A (zh) * 2004-07-26 2006-02-01 大连力达环境工程有限公司 废旧日光灯管处理方法
CN2930896Y (zh) * 2006-07-18 2007-08-08 陈超 废料回收机
CN102530895A (zh) * 2010-09-30 2012-07-04 气体产品与化学公司 通过吸附方法回收氙
CN202025707U (zh) * 2011-03-23 2011-11-02 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 一种移动式废旧灯管安全回收处理装置
CN102693890A (zh) * 2011-03-23 2012-09-26 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 一种移动式废旧灯管安全回收处理的方法和装置
CN202549774U (zh) * 2012-03-01 2012-11-21 深圳市格林美高新技术股份有限公司 废旧灯管回收装置
CN202666654U (zh) * 2012-07-04 2013-01-16 河南省久亚光源电子科技有限公司 废旧荧光灯管汞蒸气回收装置
CN202736879U (zh) * 2012-07-13 2013-02-13 荆门市格林美新材料有限公司 一种废旧灯管无害化破碎回收装置
CN203082543U (zh) * 2013-02-04 2013-07-24 上海启元空分技术发展股份有限公司 一种回收钢瓶中氪氙的装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105632854A (zh) * 2016-04-07 2016-06-01 深圳凯世光研股份有限公司 一种氙气回收装置及应用此装置回收氙气的方法
WO2021061016A1 (ru) 2019-09-24 2021-04-01 Владимир Юрьевич ДРОБЕНКОВ Устройство и способ для извлечения инертного газа

Also Published As

Publication number Publication date
US20150099416A1 (en) 2015-04-09
SG10201406259QA (en) 2015-05-28
EP2857352A2 (en) 2015-04-08
TW201514091A (zh) 2015-04-16
US10892132B2 (en) 2021-01-12
JP6110352B2 (ja) 2017-04-05
TWI532676B (zh) 2016-05-11
JP2015071534A (ja) 2015-04-16
CN104550198B (zh) 2018-03-16
EP2857352A3 (en) 2015-07-08
KR20150039702A (ko) 2015-04-13
KR101648482B1 (ko) 2016-08-17
EP2857352B1 (en) 2018-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104550198A (zh) 氙回收***及方法
CN104772008A (zh) 用于气体回收和再利用的***和方法
CN104073581B (zh) 强制回收高炉放散煤气的工艺方法及装置
CN108163581A (zh) 一种自动输送***
CN110410662A (zh) 一种超高纯气体的钢瓶处理***及方法
CN102701223A (zh) 高温氯化法生产高纯石英砂的方法及氯化装置
CN204563805U (zh) 油田专用正负压脉冲袋式除尘***
CN106086422A (zh) 一种贵金属粉末回收装置及回收方法
CN106237647A (zh) 单一品种挥发性有机化工物料储罐氮气循环物料回收工艺
CN102110560A (zh) 含汞废灯管无害化处理方法
CN106082217A (zh) 一种二氧化碳保护焊的二氧化碳回收方法及其回收装置
CN103337440B (zh) 一种废荧光灯材料分离分选自动生产装置及方法
RU101384U1 (ru) Установка по переработке отработанных ртутьсодержащих ламп
RU2715857C1 (ru) Устройство и способ для извлечения инертного газа из изделия, содержащего инертный газ
CN102395689B (zh) 向鼓风炉供给炉料的方法
CN108493085A (zh) 一种废旧荧光灯玻璃管绿色回收***及方法
CN203737056U (zh) 烟叶加工废气中烟草本香香料的提取装置
CN211938398U (zh) 一种电解液输送装置
CN101844044B (zh) 粉料连续均化分级***
CN106697659A (zh) 油气回收***
CN207591470U (zh) 一种粉尘废气回收装置
CN219860590U (zh) 一种棒状多晶硅还原炉与压缩机氢气回收***
CN219384022U (zh) 电石炉氮气回收***
CN202620248U (zh) 新型全自动胶囊充填机
RU2360720C1 (ru) Станция заправки порошка в огнетушители

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170612

Address after: Arizona, USA

Applicant after: Versum Materials US, LLC

Address before: American Pennsylvania

Applicant before: Air Products and Chemicals, Inc.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant