一种利用天然气制备高纯度氦气的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种利用天然气制备高纯度氦气的装置，属于氦气制备领域，一种利用天然气制备高纯度氦气的装置，包括底座，底座的上端固定连接有分离箱，分离箱的上端通过螺纹连接有箱盖，箱盖的上端固定连接有输气接头，输气接头的上端固定连接有输气管，分离箱的内部底部滑动连接有密封垫，密封垫的上端粘合有下支撑圈。通过设计下支撑圈、连杆、上支撑圈和支撑筒构成支撑件对分离膜进行支撑，使得分离膜实现全方位分离，节省设备体积，而且通过在支撑件上端和下端分别设计密封圈和密封垫，使得氦气被分离后，与混合气体保持密封，可提高氦气的纯度，且分离后的粗氦气可通过压缩机直接传输至液氮罐冷凝，无需分步完成提纯。

A device for preparing high purity helium from natural gas

【技术实现步骤摘要】
一种利用天然气制备高纯度氦气的装置
本技术涉及氦气制备领域，具体涉及到一种利用天然气制备高纯度氦气的装置。
技术介绍
在常温下，氦气是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子气体。氦气是所有气体中最难液化的，是唯一不能在标准大气压下固化的物质。氦的化学性质非常不活泼，一般状态下很难和其他物质发生反应。氦气只能通过提纯获取，从混合气体中分离。目前多从天然气中进行提取。随着膜材料的发展，膜渗透法提氦展现出越来越好的应用前景。各种气体对膜具有一定的渗透性能，且各种气体的渗透性能各不相同，因而可以利用渗透法将天然气中的氦气提取出来。但是通过膜材料提取时，一般都是展开膜，占用面积大，导致膜架体积大，设备占用空间大，而且密封时很不方便，也导致分离后的氦气与源气体有反渗透。通常提取粗氦气后存储在罐中，然后再将粗氦气作为原料转运至精制氦气设备中提纯。目前多采用液氮冷凝法进行进一步提纯。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种利用天然气制备高纯度氦气的装置，通过设计下支撑圈、连杆、上支撑圈和支撑筒构成支撑件对分离膜进行支撑，使得分离膜实现全方位分离，节省设备体积，而且通过在支撑件上端和下端分别设计密封圈和密封垫，使得氦气被分离后，与混合气体保持密封，可提高氦气的纯度，且分离后的粗氦气可通过压缩机直接传输至液氮罐冷凝，无需分步完成提纯。为达上述目的，本技术的一个实施例中提供了一种利用天然气制备高纯度氦气的装置，包括底座，所述底座的上端固定连接有分离箱，所述分离箱的上端通过螺纹连接有箱盖，所述箱盖的上端固定连接有输气接头，所述输气接头的上端固定连接有输气管，所述分离箱的内部底部滑动连接有密封垫，所述密封垫的上端粘合有下支撑圈，所述下支撑圈的上端固定连接有连杆，所述连杆的上端固定连接有上支撑圈，所述上支撑圈内固定连接有支撑筒，所述支撑筒的内壁贴合有分离膜，所述分离箱的左端固定连接有连接管道，所述连接管道的下端固定连接有压缩机，所述连接管道的上端固定连接有液氮罐。通过设计下支撑圈、连杆、上支撑圈和支撑筒构成支撑件对分离膜进行支撑，使得分离膜实现全方位分离，节省设备体积，而且通过在支撑件上端和下端分别设计密封圈和密封垫，使得氦气被分离后，与混合气体保持密封，可提高氦气的纯度，且分离后的粗氦气可通过压缩机直接传输至液氮罐冷凝，无需分步完成提纯。进一步的，所述箱盖的上端固定连接有回气接头，所述回气接头的上端固定连接有回气管，通过设计回气管，可以使得输入的混合气体不断在分离膜内分离，分离后的气体可回流至源气体，进入循环管道再次回到分离膜内反应，循环往复分离，提取更多氦气。进一步的，所述上支撑圈的上端粘合有密封圈，所述密封圈的上端与箱盖紧贴，通过密封圈的设计，可以对分离膜的上端进行密封。进一步的，所述液氮罐的下端与底座固定连接，所述连接管道的上端固定连接有冷凝管，冷凝管可以氦气中的其他气体进行液化，使得氦气输出。进一步的，所述液氮罐内设置有液氮腔，所述液氮罐的上端通过螺纹连接有罐盖，罐盖对液氮腔进行封闭。进一步的，所述罐盖的下端粘合有密封套，所述密封套与液氮罐的上端紧贴，密封套具有密封作用，防止液氮泄漏。进一步的，所述罐盖内穿插有冷凝管，所述冷凝管在液氮罐内部的部分呈螺旋状，冷凝管主要用于除氦气以外的气体的液化，从而将氦气分离出来。综上所述，本技术具有以下优点：1、本方案通过设计下支撑圈、连杆、上支撑圈和支撑筒构成支撑件对分离膜进行支撑，使得分离膜实现全方位分离，节省设备体积，而且通过在支撑件上端和下端分别设计密封圈和密封垫，使得氦气被分离后，与混合气体保持密封，可提高氦气的纯度，且分离后的粗氦气可通过压缩机直接传输至液氮罐冷凝，无需分步完成提纯。2、箱盖的上端固定连接有回气接头，回气接头的上端固定连接有回气管，通过设计回气管，可以使得输入的混合气体不断在分离膜内分离，分离后的气体可回流至源气体，进入循环管道再次回到分离膜内反应，循环往复分离，提取更多氦气。3、上支撑圈的上端粘合有密封圈，密封圈的上端与箱盖紧贴，通过密封圈的设计，可以对分离膜的上端进行密封。4、液氮罐的下端与底座固定连接，连接管道的上端固定连接有冷凝管，冷凝管可以氦气中的其他气体进行液化，使得氦气输出。5、液氮罐内设置有液氮腔，液氮罐的上端通过螺纹连接有罐盖，罐盖对液氮腔进行封闭。6、罐盖的下端粘合有密封套，密封套与液氮罐的上端紧贴，密封套具有密封作用，防止液氮泄漏。7、罐盖内穿插有冷凝管，冷凝管在液氮罐内部的部分呈螺旋状，冷凝管主要用于除氦气以外的气体的液化，从而将氦气分离出来。附图说明图1为本技术一个实施例的示意图；图2为本技术一个实施例中的A处放大图。图3为本技术一个实施例中的支撑筒正视图；其中，1底座、2分离箱、3箱盖、4输气接头、5输气管、6回气接头、7回气管、8密封垫、9下支撑圈、10连杆、11上支撑圈、12密封圈、13支撑筒、14分离膜、15连接管道、16压缩机、17液氮罐、18冷凝管、19液氮腔、20罐盖、21密封套。具体实施方式实施例1：请参阅图1-3，一种利用天然气制备高纯度氦气的装置，包括底座1，请参阅图1-3，底座1的上端固定连接有分离箱2，分离箱2的上端通过螺纹连接有箱盖3，箱盖3的上端固定连接有输气接头4，输气接头4的上端固定连接有输气管5，输气管5用于输送气源，分离箱2的内部底部滑动连接有密封垫8，密封垫8的上端粘合有下支撑圈9，密封垫8对下支撑圈9的下端进行密封，下支撑圈9的上端固定连接有连杆10，连杆10的上端固定连接有上支撑圈11，连杆10具有连接作用，将下支撑圈9和上支撑圈11固定连接，上支撑圈11内固定连接有支撑筒13，支撑筒13的内壁贴合有分离膜14，分离膜14可以将氦气通过渗透分离出来，分离箱2的左端固定连接有连接管道15，连接管道15的下端固定连接有压缩机16，可以将氦气压缩，属于现有技术，连接管道15的上端固定连接有液氮罐17。请参阅图1-2，箱盖3的上端固定连接有回气接头6，回气接头6的上端固定连接有回气管7，通过设计回气管7，可以使得输入的混合气体不断在分离膜14内分离，分离后的气体可回流至气源，进入循环管道再次回到分离膜14内反应，循环往复分离，提取更多氦气。上支撑圈11的上端粘合有密封圈12，密封圈12的上端与箱盖3紧贴，通过密封圈12的设计，可以对分离膜14的上端进行密封。请参阅图1，液氮罐17的下端与底座1固定连接，连接管道15的上端固定连接有冷凝管18，冷凝管18可以氦气中的其他气体进行液化，使得氦气输出。液氮罐17内设置有液氮腔19，液氮罐17的上端通过螺纹连接有罐盖20，罐盖20对液氮腔19进行封闭。请参阅图1，罐盖20的下端粘合有密封套21，密封套21与液氮罐17的上端紧贴，密封套21具有密封作用，防止液氮泄漏。罐盖20内穿插有冷凝管18，冷凝管18在液氮罐17内部的部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用天然气制备高纯度氦气的装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的上端固定连接有分离箱（2），所述分离箱（2）的上端通过螺纹连接有箱盖（3），所述箱盖（3）的上端固定连接有输气接头（4），所述输气接头（4）的上端固定连接有输气管（5），所述分离箱（2）的内部底部滑动连接有密封垫（8），所述密封垫（8）的上端粘合有下支撑圈（9），所述下支撑圈（9）的上端固定连接有连杆（10），所述连杆（10）的上端固定连接有上支撑圈（11），所述上支撑圈（11）内固定连接有支撑筒（13），所述支撑筒（13）的内壁贴合有分离膜（14），所述分离箱（2）的左端固定连接有连接管道（15），所述连接管道（15）的下端固定连接有压缩机（16），所述连接管道（15）的上端固定连接有液氮罐（17）。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用天然气制备高纯度氦气的装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的上端固定连接有分离箱（2），所述分离箱（2）的上端通过螺纹连接有箱盖（3），所述箱盖（3）的上端固定连接有输气接头（4），所述输气接头（4）的上端固定连接有输气管（5），所述分离箱（2）的内部底部滑动连接有密封垫（8），所述密封垫（8）的上端粘合有下支撑圈（9），所述下支撑圈（9）的上端固定连接有连杆（10），所述连杆（10）的上端固定连接有上支撑圈（11），所述上支撑圈（11）内固定连接有支撑筒（13），所述支撑筒（13）的内壁贴合有分离膜（14），所述分离箱（2）的左端固定连接有连接管道（15），所述连接管道（15）的下端固定连接有压缩机（16），所述连接管道（15）的上端固定连接有液氮罐（17）。


2.如权利要求1所述的一种利用天然气制备高纯度氦气的装置，其特征在于：所述箱盖（3）的上端固定连接有回气接头（6），所述回气接头（6）的上端固定连接有回气管（7）。


3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪，
申请(专利权)人：简阳绿杉新能源设备有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51