一种氦气回收提纯装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种氦气回收提纯装置，包括回收气罐、回收压缩泵、气体膜分离器、气体提纯塔和真空泵；回收压缩泵的入口管路连接回收气罐，回收气罐上安装有压力变送器一，回收气罐的入口管路上安装有质量流量控制计一，质量流量控制计一的入口连接氦气回收场景；回收压缩泵的出口管路连接气体膜分离器，气体膜分离器的出口管路连接气体提纯塔，气体提纯塔不少于两组且各组相互并联，每组气体提纯塔均通过控制阀门控制气体流向，气体提纯塔的入口管路上接有真空泵，出口管路上接有质量流量控制计二。本实用新型专利技术采用膜+变压吸附的复合方法，能完成对复杂工况的低浓度的氦气、氢气、氖气等的回收和提纯操作，回收效率高、纯度高。纯度高。纯度高。

【技术实现步骤摘要】
一种氦气回收提纯装置


[0001]本技术涉及一种氦气回收提纯装置。

技术介绍

[0002]氦气是一种无色无味的惰性气体，被广泛用于光纤制造、半导体生产、金属制造、焊接及检漏等诸多工业领域。氦气虽然用途广、使用量大，但来源却有限，是一种稀缺性战略资源。空气中氦含量约为5ppm，基本不具备提取价值，目前主要来源于天然气开采中的伴生气回收，同时，由于氦气是全球战略资源，储量有限且主要生产国家的出口控制日趋收紧。因此对于氦气这种不宜获得的稀缺资源，开展回收再利用极具意义。
[0003]目前，有专利“一种氦气在线回收提纯设备”(公开号CN108328588A)，包括回收装置和提纯装置；回收装置包括回收气罐和真空泵；提纯装置包括换热器、过滤器、一级膜分离器、二级膜分离器和氦气浓度检测仪；本专利通过真空泵的作用下将氦气或含氦混合气进行回收并增压，经过换热器、过滤器除尘除水后，再经过膜分离器和提纯除杂，并经过氦气浓度检测仪检测氦气浓度，达到设定标准后经过A路径供给质量流量计MFC和用氦设备再次使用，达不到设定标准的氦气经B路径返回回收气罐中进行再次提纯，从而保证了设备提纯后氦气的浓度和杂质含量达标，避免用氦设备使用不合格的氦气。该专利采用的仅是两级膜分离技术(单一膜处理方式)，分离效果较差。
[0004]另有专利“一种氦气回收提纯装置”(公开号CN206156757U)，包括依次连接的流量计、初级过滤器、真空泵、压缩机、精密过滤器、第一缓冲罐、吸附系统、第二缓冲罐、深冷塔；所述吸附系统包括至少2组串联的吸附柱，所述深冷塔内设有至少三组串联的换热器，使提纯得到的氦气纯度大于等于99.999％。该专利公开采用气体吸附柱，但仅仅用于脱除水和二氧化碳。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种氦气回收提纯装置。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用的一种氦气回收提纯装置，包括回收气罐、回收压缩泵、气体膜分离器、气体提纯塔和真空泵；
[0007]所述回收压缩泵的入口管路连接回收气罐，回收气罐上安装有压力变送器一，回收气罐的入口管路上安装有质量流量控制计一，质量流量控制计一的入口连接氦气回收场景；
[0008]所述回收压缩泵的出口管路连接气体膜分离器，气体膜分离器的出口管路连接气体提纯塔，所述气体提纯塔不少于两组且各组相互并联，每组气体提纯塔均通过控制阀门控制气体流向，所述气体提纯塔的入口管路上接有用于再生的真空泵，出口管路上接有质量流量控制计二。
[0009]作为改进，所述回收压缩泵与回收气罐间的管路上安装有气体单向阀。
[0010]作为改进，每组气体提纯塔与质量流量控制计二连接的管路上安装有压力变送器
二。
[0011]作为改进，所述回收压缩泵采用无油或油润滑压缩机，回收压缩泵的回收负压≥100mbar，出口压力≤8bar。
[0012]作为改进，所述回收气罐上安装的压力变送器一和入口管路上安装的质量流量控制计一配合实现互锁功能，维持回收气罐的负压环境。
[0013]作为改进，所述气体提纯塔内部填充分子筛、活性炭或过滤机构中的任一种，每组气体提纯塔内至少设置一组气体再分配装置。
[0014]作为改进，所述控制阀门采用电磁阀、气动阀、电动阀中的任一种。
[0015]作为改进，所述气体膜分离器的尾气出口处安装有背压阀、节流阀或电控比例阀中的一种。
[0016]与现有技术相比，本技术采用膜+变压吸附的复合装置，能完成对复杂工况的低浓度的氦气、氢气、氖气等的回收和提纯操作，可以将回收后的氦气、氢气、氖气等提纯到99.9％以上，具有回收效率高、提纯后气体纯度高等优点，有效降低氦气、氢气、氖气等的消耗。
附图说明
[0017]图1为本技术的结构示意图；
[0018]图中：1、质量流量控制计一，2、压力变送器一，3、回收气罐，4、回收压缩泵，5、气体膜分离器，6、背压阀，7、控制阀门，8、真空泵，9、气体提纯塔，10、压力变送器二，11、质量流量控制计二。
具体实施方式
[0019]下述实施例是对于本
技术实现思路
的进一步说明以作为对本技术
技术实现思路
的阐释，但本技术的实质内容并不仅限于下述实施例所述，本领域的普通技术人员可以且应当知晓任何基于本技术实质精神的简单变化或替换均应属于本技术所要求的保护范围。
[0020]如图1所示，一种氦气回收提纯装置，包括回收气罐3、回收压缩泵4、气体膜分离器5、气体提纯塔9和真空泵8；
[0021]所述回收压缩泵4的入口管路连接回收气罐3，回收气罐3上安装有压力变送器一2，回收气罐3的入口管路上安装有质量流量控制计一1，质量流量控制计一1的入口连接氦气回收场景；
[0022]所述回收压缩泵4的出口管路连接气体膜分离器5，气体膜分离器5的出口管路连接气体提纯塔9，所述气体提纯塔9不少于两组且各组相互并联，每组气体提纯塔9均通过控制阀门7控制气体流向，所述气体提纯塔9的入口管路上接有真空泵8，气体提纯塔9由真空泵8完成再生，气体提纯塔9的出口管路上接有质量流量控制计二11。
[0023]作为实施例的改进，所述回收压缩泵4与回收气罐3间的管路上安装有气体单向阀，保证气体的流向。回收气罐3的入口管路上安装的质量流量控制计一1，用于计量回收气体量，质量流量控制计一1连接管路的上游或者下游可设置气体含量检测仪表，用于实时检测所回收气体的组分和含量；另外，质量流量控制计一1也可用流量计、流量表、比例电磁阀
等替代。
[0024]作为实施例的改进，每组气体提纯塔9与质量流量控制计二11连接的管路上安装有压力变送器二10。
[0025]作为实施例的改进，所述回收压缩泵4采用无油或油润滑压缩机，回收压缩泵4的回收负压≥100mbar，出口压力≤8bar。
[0026]作为实施例的改进，所述回收气罐3上安装的压力变送器一2和入口管路上安装的质量流量控制计一1，配合实现互锁功能，即当压力变送器一2的值变小时，减少质量流量控制计一1的开度，当压力变送器一2的值变大时，加大质量流量控制计一1的开度，达到实时动态调整的目的，以维持回收气罐3处于压力恒定的负压环境，提高回收效率。
[0027]作为实施例的改进，所述回收压缩泵4与气体膜分离器5间的连接管路上可以设置压力、温度、含量检测仪表等；气体膜分离器5的尾气出口通过背压阀6或节流阀调节气体膜分离器5的工艺状态，另外，背压阀6或节流阀可以用电控比例阀门代替；所述气体膜分离器5的渗透气出口通过管路连接至气体提纯塔9，两者间的管路上可以设置压力、温度、含量检测仪表等。
[0028]所述气体提纯塔9可以为两组、三组、四组甚至更多组，气体提纯塔9由数量不等的控制阀门7控制气体流向和气体提纯塔之间的切换、再生操作；所述的控制阀门7可采用电磁阀、气动阀、电动阀等阀门。
[0029]所述气体提纯塔9内部填充分子筛、活性炭或过滤机构中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氦气回收提纯装置，其特征在于，包括回收气罐(3)、回收压缩泵(4)、气体膜分离器(5)、气体提纯塔(9)和真空泵(8)；所述回收压缩泵(4)的入口管路连接回收气罐(3)，回收气罐(3)上安装有压力变送器一(2)，回收气罐(3)的入口管路上安装有质量流量控制计一(1)，质量流量控制计一(1)的入口连接氦气回收场景；所述回收压缩泵(4)的出口管路连接气体膜分离器(5)，气体膜分离器(5)的出口管路连接气体提纯塔(9)，所述气体提纯塔(9)不少于两组且各组相互并联，每组气体提纯塔(9)均通过控制阀门(7)控制气体流向，所述气体提纯塔(9)的入口管路上接有用于再生的真空泵(8)，出口管路上接有质量流量控制计二(11)。2.根据权利要求1所述的一种氦气回收提纯装置，其特征在于，所述回收压缩泵(4)与回收气罐(3)间的管路上安装有气体单向阀。3.根据权利要求1所述的一种氦气回收提纯装置，其特征在于，每组气体提纯塔(9)与质量流量控制计二...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭会军，杨俊鹏，杨辉，陈伟，
申请(专利权)人：安徽中科皖能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：