本发明专利技术涉及一种光纤生产过程中的冷却氦气的回收净化方法，(1)将氦气回收装置安装在光纤冷却管的两端；(2)将两端的氦气回收装置连接到负压发生装置上；(3)在氦气回收装置与负压发生装置之间设置一台流量控制调节装置，保证冷却氦气、大气和回收氦气之间的压力保持一下关系：分析仪器安装在氦气回收装置和粗氦缓冲罐之间；(4)将回收的氦气集中到粗氦缓冲罐中；(5)将粗氦缓冲罐中的粗氦加压到净化所需要的压力，采用低温吸附或变压吸附加变温吸附加吸气剂净化联合流程净化至高纯氦气标准。本发明专利技术的氦气回收装置和工艺流程经过优化设计，优先考虑氦气的回收率，使价格昂贵的氦气得以充分的回收利用。
【技术实现步骤摘要】
该项目属于环境与资源利用
，资源综合利用与生态环境保护项目类别中的废水、废气废渣等中资源的回收利用技术及设备方向。
技术介绍
本项目为材料领域的节能项目，具有国际先进水平。该项目专利技术的工艺流程和装置，可以将使用一次就放空的昂贵氦气大量的回收，并通过分离净化方法使其再重新投入生产过程，大大地降低了光导纤维生产的成本，提高了光纤产量，促进我国信息现代化的进展。降低了我国对氦气进口的依赖程度。回收光纤生产中排放的氦气对光纤生产商具有重要的经济效益，同时又是积极响应国家节能减排的号召，保证了社会效益的实现，目前国内还没有与此相关的成熟技术，国外气体公司也刚刚已经开始从事这方面的研究工作，由此可见研发项目的技术前沿性和巨大的市场潜力。我国“十二五”规划中为信息现代化制定了量化指标，需要大量的光导纤维来实现这一目标。而光导纤维的生产过程中，需要很多的氦气作为热传导介质，将熔融的光导纤维冷却下来。冷却的速度越快，产量就越大。以往的生产过程，氦气在冷却光导纤维后就直接排放到大气中。我国是一个贫氦的国家，所需要的氦气大部分是从美国进口的。在中美就稀土出口问题发生冲突后，美国减少向中国出口氦气，导致国内光纤企业生产用氦气严重短缺，甚至到了由于没有氦气而停止生产的地步。本项目的专利技术和投入使用，经彻底改变这一状况，使光纤企业生产得到保障。减少对进口氦气的依赖程度。本专利技术专利技术的氦气回收装置在光纤冷却管的两端，利用管道中可产生气体纯度梯度的原理，建立起冷却氦气、回收氦气、大气三者的平衡关系，通过回收氦气中氧含量控制回收氦气的回收速率，使这种平衡始终保持下去，以实现氦气回收的操作过程在确定的回收条件下运行。在这种条件下，可以实现氦气回收率较高和回收的氦气纯度较高的双高结果。该项目是气体回收技术和多种净化工艺过程的成功结合，可以将直接排放到空气中的氦气回收净化为新的原料，根据市场预测和技术情况，同时结合产品自身的特点，本项目完成后，将产生巨大的经济效益和社会效益。
技术实现思路
一种光纤生产过程中的冷却氦气的回收净化方法，利用本专利技术的氦气回收装置，利用管道中可产生气体纯度梯度的原理，在进入冷却管中的氦气、大气和回收的氦气之间建立一个平衡关系，使原来放空的氦气得以回收再利用，然后利用低温吸附、变压吸附加变温吸附或加吸气剂净化联合净化方法获得高纯氦气。光纤生产过程中通入光纤冷却管中的冷却氦气的回收方法，于光纤冷却管的两端分别安装氦气回收装置；所述氦气回收装置包括一个中空的密闭空腔，空腔的一端设有一个用于光纤通过孔道，孔道一端开口、另一端与空腔相连通，空腔的另一端设有用于与光纤冷却管相连的进气口；空腔的侧壁上设有回收氦气的出口，出口与负压发生装置相连。孔道的内孔径在0.5～10mm，高径比为3～100；在氦气回收装置与负压发生装置之间设置有流量控制调节装置。所述负压发生装置是由真空泵、吸气剂、压缩机或负压容器中的一个或二个以上组合而成，其作用是为出口提供一个足够的负压。负压发生装置的气体出口与一粗氦缓冲罐相连。氦气回收装置是由金属柱加工而成，在其轴向的中心加工有截面为圆形通孔作为用于光纤通过的孔道，在靠近冷却管一端的孔道沿径向扩张加工成一个圆柱形空腔，空腔的直径与冷却管一致；在空腔的径向加工出一个回收氦气的出口，即为氦气回收孔，空腔的高度大于氦气回收孔的高度；用于光纤通过孔道、空腔的进气口均与光纤冷却管同轴设置。所述氦气回收装置是对称的分体式结构，沿着孔道和空腔的轴线将其分为两半，以利于安装和光纤通过。利用氦气回收装置，利用管道中可产生气体纯度梯度的原理，在进入冷却管中的氦气、大气和回收的氦气之间建立一个平衡关系，使原来放空的氦气得以回收再利用，然后利用低温吸附、变压吸附加变温吸附或加吸气剂净化中的一个或二个以上联合净化方法获得高纯氦气；具体操作步骤如下：(1)将本专利技术特殊设计的氦气回收装置安装在光纤冷却管的两端，并经过精细调节，使其不对光纤的生产过程产生影响。(2)将两端的氦气回收装置连接到负压发生装置上，该负压发生装置可以是独立的真空泵、吸气机、压缩机或负压容器。(3)在氦气回收装置与负压发生装置之间设置一台流量控制调节装置，使其可以根据对所回收的氦气的分析数据调节回收氦气的流量，保证冷却氦气、大气和回收氦气之间的压力保持一下关系：P1+P2＝P3P1/(P1+P2)≥99-50％P3≥(1.0101-2)P1其中：P1：为氦气的分压P2：为空气的分压P3：为回收氦气的压力。分析仪器安装在氦气回收装置和粗氦缓冲罐之间的适当位置上。(4)将回收的氦气集中到粗氦缓冲罐中，以备后续工序进一步净化。(5)将粗氦缓冲罐中的粗氦加压到净化所需要的压力(一般为0.1～2.0MPa，特殊为2.0～20MPa)采用低温吸附或变压吸附加变温吸附加吸气剂净化联合流程净化至高纯氦气标准。在步骤(4)中将氦气回收完成后，无需净化，可以直接作为工业原料或工作介质使用。流量控制调节装置为：质量流量控制器或体积流量控制装置。本专利技术的优点为：目前，国内外尚无成熟的用于光纤冷却氦气回收的技术和方法，本专利技术属国内首创，具有回收效率高，回收氦气纯度高，净化深度好，回收成本低的显著特点。在实验室阶段，证明了其具有无可比拟的技术优势和广阔的应用前景。本专利技术专利技术的氦气回收装置在光纤冷却管的两端，利用管道中可产生气体纯度梯度的原理，建立起冷却氦气、回收氦气、大气三者的平衡关系，通过回收氦气中氧含量控制回收氦气的回收速率，使这种平衡始终保持下去，以实现氦气回收的操作过程在确定的回收条件下运行。在这种条件下，可以实现氦气回收率较高和回收的氦气纯度较高的双高结果。本专利技术具有以下优点：1、氦气回收率高，一般情况下可达90％以上，经济运行回收率为80％。2、氦气回收纯度高，在经济回收率下，其回收纯度到达95％以上。在较高的回收率下运行，其回收纯度也可达到70％。3、分离净化纯度高；回收的氦气经过本专利技术的分离净化流程后，其纯度可达99.999％以上。4、综合利用效果好；在本专利技术的回收流程中，可以根据不同的需要，获得不同的氦气纯度，最大限度地节约运行成本。5、我国石一个贫氦的国家所用氦气90％以上由国外进口。本项目的专利技术和投入使用，将彻底改变这一状况，使光纤企业生产得本文档来自技高网...
【技术保护点】
光纤生产过程中通入光纤冷却管中的冷却氦气的回收方法，其特征在于：于光纤冷却管的两端分别安装氦气回收装置；所述氦气回收装置包括一个中空的密闭空腔，空腔的一端设有一个用于光纤通过孔道，孔道一端开口、另一端与空腔相连通，空腔的另一端设有用于与光纤冷却管相连的进气口；空腔的侧壁上设有回收氦气的出口，出口与负压发生装置相连。
【技术特征摘要】
1.光纤生产过程中通入光纤冷却管中的冷却氦气的回收方法，其特
征在于：于光纤冷却管的两端分别安装氦气回收装置；
所述氦气回收装置包括一个中空的密闭空腔，空腔的一端设有一
个用于光纤通过孔道，孔道一端开口、另一端与空腔相连通，空腔的
另一端设有用于与光纤冷却管相连的进气口；空腔的侧壁上设有回收
氦气的出口，出口与负压发生装置相连。
2.按照权利要求1所述的回收方法，其特征在于：
孔道的内孔径在0.5～10mm，高径比为3～100；
在氦气回收装置与负压发生装置之间设置有流量控制调节装置。
3.按照权利要求1或2所述的回收方法，其特征在于：
所述负压发生装置是由真空泵、吸气剂、压缩机或负压容器中的
一个或二个以上组合而成，其作用是为出口提供一个足够的负压；
负压发生装置的气体出口与一粗氦缓冲罐相连。
4.按照权利要求1或2所述的回收方法，其特征在于：
氦气回收装置是由金属柱加工而成，在其轴向的中心加工有截面
为圆形通孔作为用于光纤通过的孔道，在靠近冷却管一端的孔道沿径
向扩张加工成一个圆柱形空腔，空腔的直径与冷却管一致；在空腔的
径向加工出一个回收氦气的出口，即为氦气回收孔，空腔的高度大于
氦气回收孔的高度；用于光纤通过孔道、空腔的进气口均与光纤冷却
管同轴设置。
5.按照权利要求4所述的回收方法，其特征在于：
所述氦气回收装置是对称的分体式结构，沿着孔道和空腔的轴线
将其分为两半，以利于安装和光纤通过。
6.按照权利要求1或2所述的回收方法，其特征在于：
利用氦气回收装置，利用管道中可产生气体纯度梯度的原理，在进
入冷却管中的氦气、大气和回收的氦气之间建立一个平衡关系，使原来
放空的氦气得以回收再利用，然后利用低温吸附、变压吸附加变温吸附
或加吸气剂净化中的一个或二个以上联合净化方法获得高纯氦气；具体<...
【专利技术属性】
技术研发人员：高嵩，乐韵，赵霖，刘皖南，朱玉秋，刘超，于洋，邱长春，
申请(专利权)人：大连中鼎化学有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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