一种温泉伴生氦气的提取装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于氦气提取领域，具体涉及一种温泉伴生氦气的提取装置及方法。该装置包括曝气内腔和曝气外腔。曝气内腔包括第一腔体、沿第一腔体的周向方向设置于第一腔体上端的若干个喷嘴以及设置于第一腔体下端的用于导入温泉水的进液口。曝气外腔包括设置于曝气内腔外侧的第二腔体、设置于第二腔体的下端用于导出温泉水的出液口以及设置于第二腔体的顶部用于导出含氦气体的出气口。该装置能够实现对温泉水中伴生氦气的高效析出，并且具有占地面积小、能耗低等特点，在本领域内具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氦气提取领域，具体涉及一种温泉伴生氦气的提取装置及方法。

技术介绍

1、氦气作为国家安全和高新技术产业发展的重要战略性物资，凭借其独有的物理特性在低温超导、核工业、航天等高科技领域发挥着不可替代的作用。然而氦气作为一种可再生的稀缺资源，随着近年来高新技术的快速发展，全球氦气消费量的大幅提升(约1.9亿方)，产量却逐年减少至1.6亿方，供需矛盾日益突出。氦气的价格也从2019年的约100元/方快速上涨至2022年约500元/方。我国的氦气供需矛盾更为突出，2021年产量仅约60万方，而进口量约2100万方，对外依存度达97％，且受限于进口氦气的用途限制，我国氦气供应形势极其严峻。

2、在国内，已经逐步开展了低温精馏、低温吸附、变压吸附、氦液化等多项关键技术的研发。例如：中国石油西南油气田公司在四川威远建成提氦试验1号装置，采用低温精馏工艺，从含氦0.18％的天然气中提氦到99.999％，产能2万方/年。2017年起中科院理化所等相关单位，采用低温精馏结合低温纯化/液化等技术，从液化天然气不凝气(lng-bog)中提取氦气，于2020本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种温泉伴生氦气的提取装置，包括：

2.根据权利要求1所述的温泉伴生氦气的提取装置，其特征在于：在所述出气口(23)处设置有浮力阀(3)，所述浮力阀(3)包括阀体(31)，以及设置于所述阀体(31)内部的阀芯(32)，所述阀芯(32)包括密度小于温泉水的浮力块(321)，以及连接在所述浮力块(321)的上方的锥形塞(322)，其中，所述阀芯(32)构造为当没有温泉水进入所述浮力阀(3)时与所述阀体(31)的内壁之间存在间隙以保证含氦气体的流通，当有温泉水进入所述浮力阀(3)时在所述浮力块(321)的作用下发生上移以关闭所述浮力阀(3)。

3.根据权利要求2所述...

【技术特征摘要】

1.一种温泉伴生氦气的提取装置，包括：

2.根据权利要求1所述的温泉伴生氦气的提取装置，其特征在于：在所述出气口(23)处设置有浮力阀(3)，所述浮力阀(3)包括阀体(31)，以及设置于所述阀体(31)内部的阀芯(32)，所述阀芯(32)包括密度小于温泉水的浮力块(321)，以及连接在所述浮力块(321)的上方的锥形塞(322)，其中，所述阀芯(32)构造为当没有温泉水进入所述浮力阀(3)时与所述阀体(31)的内壁之间存在间隙以保证含氦气体的流通，当有温泉水进入所述浮力阀(3)时在所述浮力块(321)的作用下发生上移以关闭所述浮力阀(3)。

3.根据权利要求2所述的温泉伴生氦气的提取装置，其特征在于：包括气体收集部(4)，所述气体收集部(4)包括与所述浮力阀(3)相连通的第一管道(41)，以及沿着含氦气体的流动方向依次设置在所述第一管道(41)上的第一阀(42)、集气袋(43)、第二阀(44)、加压泵(45)和高压储气瓶(46)。

4.根据权利要求3所述的温泉伴生氦气的提取装置，其特征在于：包括分阶冷凝部(5)，所述分阶冷凝部(5)包括第二管道(51)，以及依次设置的第一分离器(52)、第二分离器(53)和第三分离器(54)，其中，所述第一分离器(52)构造为通过所述第一管道(41)与所述高压储气瓶(46)相连通，所述第二管道(51)构造为将所述第一分离器(52)、所述第二分离器(53)和所述第三分离器(54)串联在一起。

5.根据权利要求4所述的温泉伴生氦气的提取装置，其特征在于：包括气液分离部(6)，所述气液分离部(6)包括与所述第三分离器(54)相连通的第三管道(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李双建，高键，朱东亚，冯小宽，刘全有，刘光祥，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：