CN114484267B - 一种氦气分装回收纯化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于特种气体技术领域，尤其是涉及一种氦气分装回收纯化工艺，包括高纯氦分装工艺、工业氦回收工艺、工业氦纯化工艺和超纯氦分装工艺，高纯氦分装工艺是将液氦罐箱内的氦气导出换热成为常温氦气，然后缓冲、加压和过滤，进行高纯氦气充装，工业氦回收工艺是将氦气分装纯化工艺所副产工业氦气体收集到工业氦气囊中，然后加压、过滤和干燥，进行工业氦气充装；工业氦纯化工艺是将工业氦气囊中的工业氦干燥，然后加压、过滤和干燥，经纯化形成高纯氦；超纯氦分装工艺是将高纯氦气经过纯化形成超纯氦，然后充装超纯氦气瓶。本发明对副产工业氦进行回收利用和纯化，可进行超纯氦充装，充分利用氦气资源。

Description

一种氦气分装回收纯化工艺
技术领域
本发明属于特种气体技术领域，尤其是涉及一种氦气分装回收纯化工艺。
背景技术
氦是一种稀有气体，在宇宙中很丰富，但地球上却很稀少，主要存在于大气、岩石和天然气中。氦气在通常情况下为无色、无味的气体，广泛应用在军工、科研、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等领域，对于科研来说意义重大。
氦气的含量低，提取难度大，成本高，目前主要依靠从天然气中提取。随着我国国防工业技术的发展，氦气的需求也越来越大，因此，对于提高氦气生产的经济性以及保障国家国防安全等方面来说，如何充分利用氦气以及废氦气的回收提纯和再利用具有重大的意义。
氦气按浓度不同分为工业氦、纯氦、高纯氦和超纯氦，不同的应用场合使用不同浓度等级的氦气。现有氦气的分装流程是，将液氦罐箱内的高纯液氦通过分装设备分装，现有的分装工艺，会因为产品结构的不同，比如杜瓦瓶、花篮/集格、长管等，副产不同比例的工业氦，工业氦的用途有限，附加值低，随着分装杜瓦瓶、花篮/集格越多，副产工业氦的比例越大，一定程度上造成资源的浪费，影响氦气资源的合理充分利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氦气分装回收纯化工艺，对分装过程中产生的工业氦进行回收提纯，而且可以提纯超纯氦，合理充分利用氦气资源，解决现有分装工艺副产工业氦比例大，造成资源浪费的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案是：
一种氦气分装回收纯化工艺，包括高纯氦分装工艺、工业氦回收工艺、工业氦纯化工艺和超纯氦分装工艺；
所述高纯氦分装工艺包括以下步骤：（1）液氦罐箱进入分装工位，液氦罐箱内的氦气通过气液相管路进入到第一高纯空温汽化器，经过换热后成为常温氦气；（2）常温氦气进入到缓冲罐内缓冲，然后经高纯氦压机加压；（3）加压后氦气除去其中的油水，输送到高纯花篮/集格或高纯长管充装工位进行高纯氦气充装；
所述工业氦回收工艺包括以下步骤：（1）将氦气分装纯化工艺所使用设备的连接管路置换产生的工业氦气体收集到工业氦气囊中；（2）工业氦气囊中的工业氦经过工业氦压机加压，然后除去工业氦中的油水，输送到工业花篮/集格或工业长管充装工位进行工业氦气充装；
所述工业氦纯化工艺包括以下步骤：将工业氦气囊中的工业氦去除其中的水分，然后经工业氦压机加压，再进一步去除其中的油水后，经高纯氦纯化器去掉杂质后形成高纯氦；
所述超纯氦分装工艺包括以下步骤：所述高纯花篮/集格充装工位的高纯氦气经过超纯氦纯化器纯化形成超纯氦，然后充装超纯氦气瓶。
作为一种改进，所述液氦罐箱的液氦通过液相管路进入杜瓦瓶，所述杜瓦瓶通过回气软管与第二高纯空温汽化器连接，杜瓦瓶后期回气的高纯氦进入到第二高纯空温汽化器，经过换热后成为常温氦气，然后进入到所述高纯氦分装工艺中的缓冲罐。
作为进一步地改进，杜瓦分装前期产生的工业氦进入工业空温汽化器，经过换热后形成常温工业氦，常温工业氦进入到所述工业氦回收工艺中的工业氦气囊；
所述杜瓦瓶通过进气软管与液氦罐箱的液相管路连接，所述进气软管和液相管路置换产生的工业氦收集到所述工业氦回收工艺中的工业氦气囊。
作为进一步地改进，所述杜瓦瓶后期回气的高纯氦是指杜瓦瓶分装过程中回气软管滴液态空气之后的氦气。
作为进一步地改进，所述杜瓦分装前期产生的工业氦是指杜瓦瓶分装过程中回气软管在滴液态空气之前的氦气。
由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提供的氦气分装回收纯化工艺包括高纯氦分装工艺、工业氦回收工艺、工业氦纯化工艺和超纯氦分装工艺，高纯氦分装工艺对液氦罐箱内液氦进行分装，可以根据需要分装到高纯花篮/集格、高纯长管和杜瓦瓶，杜瓦瓶液氦主要适用于液氦需求应用场合，在分装过程中，液氦罐箱的气液相管路以及各分装设备的连接管路都需要抽真空置换，会副产一定量的工业氦，将这些工业氦收集到工业氦气囊中，然后对工业氦进行分装，以满足工业氦的应用需求。
当液氦罐箱分装杜瓦瓶、高纯花篮/集格、高纯长管的量大时，副产工业氦的量就会增大，如果工业氦市场需求量相对较小，便可将工业氦切入工业氦纯化工艺，将工业氦纯化形成高纯氦，可以满足高纯氦的应用，避免造成大量工业氦得不到合理利用的情形。
对于有超纯氦需要时，将高纯花篮/集格充装工位的高纯氦气纯化形成超纯氦，然后充装超纯氦气瓶，满足超纯氦使用需求，使液氦罐箱内的氦气可以分装回收提纯成各浓度等级的氦气，满足不同的使用需求，使氦气资源得到充分合理的利用。
附图说明
图1是本发明实施例的高纯氦分装工艺和超纯氦分装工艺的流程图；
图2是本发明实施例的工业氦回收工艺和纯化工艺的流程图；
图3是本发明实施例的设备流程图；
其中，1-高纯氦分装系统，101-液氦罐箱，102-第一高纯空温汽化器，103-缓冲罐，104-高纯氦压机，105-高纯氦气过滤撬，106-高纯花篮/集格，107-高纯长管，108-杜瓦瓶，109-第二高纯空温汽化器，2-工业氦回收系统，201-工业氦气囊，202-工业氦压机，203-工业氦气过滤撬，204-可再生氦气干燥撬，205-工业花篮/集格，206-工业长管，207-工业空温汽化器，3-工业氦纯化系统，301-低压可再生干燥撬，302-高纯氦纯化器，303-低压可再生干燥撬近路阀，304-低压可再生干燥撬入口阀，305-低压可再生干燥撬出口阀，306-高纯氦纯化器近路阀，307-高纯氦纯化器入口阀，308-高纯氦纯化器出口阀，4-超纯氦分装系统，401-超纯氦纯化器，402-超纯氦气瓶，403-超纯氦纯化器入口阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3共同所示，一种氦气分装回收纯化工艺，包括高纯氦分装工艺、工业氦回收工艺、工业氦纯化工艺和超纯氦分装工艺；
高纯氦分装工艺包括以下步骤：（1）液氦罐箱进入分装工位，通过气相软管和液相软管连入分装系统，在正式分装前，需对液氦罐箱与分装系统间的气相软管和液相软管抽真空置换分析，检测氦气合格后，液氦罐箱内的氦气通过气相管路和液相管路进入到第一高纯空温汽化器，经过换热后成为常温氦气；（2）常温氦气进入到缓冲罐内缓冲，使氦气压力在9-18KPa之间，符合高纯氦压机入口的工作压力范围，然后经高纯氦压机加压，通常加压到10-20MPa；（3）加压后氦气经过高纯氦气过滤撬除掉从高纯氦压机处携带的油水，输送到高纯花篮/集格或高纯长管充装工位进行高纯氦气充装。
当液氦罐箱压力降至10PSI以下时，便可充液氦杜瓦瓶，满足液氦需求的使用场合，杜瓦瓶通过进气软管与液氦罐箱的液相软管连接，通过回气软管与第二高纯空温汽化器连接，杜瓦分装前对进气软管和回气软管进行置换，回气软管前期回气即杜瓦回气软管滴液态空气前为工业氦，后期回气即滴液态空气后为高纯氦，工业氦进工业氦空温汽化器，高纯液氦进入杜瓦瓶并经过第二高纯氦空温汽化器换热变成常温氦气，与经过第一高纯氦空温汽化器换热形成的常温氦气一起进入到缓冲罐内缓冲，进入高纯氦气分装工艺；
置换过程中杜瓦瓶的回气软管滴液态空气之前的工业氦进入工业空温汽化器，经过换热后形成常温工业氦，常温工业氦进入到工业氦回收工艺中的工业氦气囊，杜瓦瓶的进气软管与液氦罐箱的液相管路置换产生的工业氦收集到工业氦回收工艺中的工业氦气囊。
工业氦回收工艺具体包括以下步骤：（1）将氦气分装纯化工艺所使用设备的连接管路置换产生的工业氦气体收集到工业氦气囊中；（2）工业氦气囊中的工业氦经过工业氦压机加压，然后经过工业氦气过滤撬及可再生干燥撬除去工业氦从工业氦压机携带的油水，输送到工业花篮/集格或工业长管充装工位进行工业氦气充装。
上述工业氦回收工艺步骤（1）中，工业氦气体包括液氦罐箱的气相软管和液相软管抽真空置换分析产生的工业氦、杜瓦瓶的进气软管置换产生的工业氦、高纯氦压机和高纯氦气过滤撬的定时排污、工业氦压机和工业氦气过滤撬的定时排污、可再生干燥撬的回收气以及高纯花篮/集格、工业花篮/集格、高纯长管和工业长管抽真空置换分析产生的工业氦。
工业氦纯化工艺包括以下步骤：将工业氦气囊中的工业氦经过低压可再生干燥撬去除其中的水分，然后经工业氦压机加压，再进一步经过工业氦气过滤撬和可再生氦气干燥撬去除其中的油水后，经高纯氦纯化器去除其中的杂质形成高纯氦，杂质主要包括氮氧等，也会根据具体工艺的不同含有其他的杂质，然后进行高纯氦充装，具体在副产工业氦产生量较大时，可以使用此工艺，提纯回收工业氦。
超纯氦分装工艺包括以下步骤：高纯花篮/集格充装工位的高纯氦气经过超纯氦纯化器纯化形成超纯氦，然后充装超纯氦气瓶，以适应超纯氦使用需求。具体地，与超纯氦气相连管道与设备都要做内抛光处理，可以根据具体需要选用合适的内抛光等级。
本实施例中，杜瓦瓶后期回气的高纯氦是指杜瓦瓶分装过程中回气软管滴液态空气之后的氦气，杜瓦分装前期产生的工业氦是指杜瓦瓶分装过程中回气软管在滴液态空气之前的氦气，实际操作中，以置换管路滴液态空气为判断标志，由于液氦的温度非常低，低于空气的液化温度，当管路置换到液氦的纯度达到高纯氦时，管路中温度就会变得非常低，使管路中的气体液化，并从管路滴落流出，此时抽取管路中的氦气测量其达到高纯氦标准，因此，以置换管路滴液态空气为判断置换是否完成的标志。
本发明还提供氦气分装回收纯化系统，包括高纯氦分装系统1、工业氦回收系统2、工业氦纯化系统3和超纯氦分装系统4。
其中，高纯氦分装系统1包括液氦罐箱101，液氦罐箱的气相出口和液相出口分别通过气相管路和液相管路连接第一高纯空温汽化器102，第一高纯空温汽化器通过连接管路连接缓冲罐103，缓冲罐通过连接管路依次连接高纯氦压机104和高纯氦气过滤撬105，高纯氦气过滤撬通过连接管路分别连接高纯花篮/集格106和高纯长管107。
当液氦罐箱内压力降低至10PSI以下时，可以充装液氦杜瓦瓶，满足液氦需求的应用场合，液氦罐箱的液相出口通过液相管路连接杜瓦瓶108，具体是连接杜瓦瓶的进气软管，杜瓦瓶的回气软管连接第二高纯空温汽化器109，第二高纯空温汽化器连接缓冲罐103，然后进行高纯氦气充装。
工业氦回收系统2包括工业氦气囊201，工业氦气囊的出口通过连接管路依次连接工业氦压机202、工业氦气过滤撬203和可再生氦气干燥撬204，可再生氦气干燥撬通过连接管路分别连接工业花篮/集格205和工业长管206。
杜瓦瓶的回气软管通过连接管路连接工业空温汽化器207，工业空温汽化器通过连接管路连接工业氦气囊，进入工业氦回收流程，杜瓦瓶分装液氦时，在回气软管滴液态空气前为工业氦，进入到工业氦汽化器换热汽化为常温工业氦，在回气软管滴液态空气后为高纯氦，进入到第二高纯空温汽化器换热成为常温高纯氦。
工业氦气囊的进口通过连接管路分别连接与液氦罐箱连接的气相软管和液相软管、杜瓦瓶的进气软管、与高纯氦压机连接的连接管路、与高纯氦气过滤撬连接的连接管路、与高纯花篮/集格连接的连接管路、与高纯长管连接的连接管路、与工业花篮/集格连接的连接管路、与工业长管连接的连接管路、与可再生氦气干燥撬连接的连接管路、与工业氦气过滤撬连接的连接管路和与工业氦压机连接的连接管路，以收集工业氦气体，工业氦气体包括液氦罐箱的气相软管和液相软管抽真空置换分析产生的工业氦、杜瓦瓶进气软管置换置换产生的工业氦、高纯氦压机和高纯氦气过滤撬的定时排污、工业氦压机和工业氦气过滤撬的定时排污、可再生干燥撬的回收气以及高纯花篮/集格、工业花篮/集格、高纯长管和工业长管抽真空置换分析产生的工业氦。
工业氦纯化系统3包括低压可再生干燥撬301和高纯氦纯化器302，低压可再生干燥撬通过连接管路并联设置于工业氦气囊和工业氦压机之间，工业氦气囊与工业氦压机之间的连接管路设有低压可再生干燥撬近路阀303，低压可再生干燥撬设有低压可再生干燥撬入口阀304和低压可再生干燥撬出口阀305，可以对管路进行灵活切换操作。
高纯氦纯化器的进气口通过连接管路与可再生氦气干燥撬的出气口连接，高纯氦纯化器的出气口通过连接管路分别连接高纯花篮/集格和高纯长管，高纯氦纯化器设有高纯氦纯化器入口阀307和高纯氦纯化器出口阀308，可再生氦气干燥撬与工业花篮/集格和工业长管之间的连接管路设有高纯氦纯化器近路阀306，方便对管路进行灵活切换操作。
超纯氦分装系统4包括超纯氦纯化器401，超纯氦纯化器的入口通过连接管路连接高纯花篮/集格，超纯氦纯化器的出口通过连接管路连接超纯氦气瓶402，超纯氦纯化器设有超纯氦纯化器入口阀403，可以灵活进行超纯氦分装操作。
本实施例中，液氦罐箱的气相管路和液相管路以及杜瓦品的进气管路和回气管路均为金属软管，实际使用中连接方便，可以适用液氦罐箱和杜瓦瓶的一定限度内的位置变化。
本发明提供的氦气分装回收纯化工艺包括高纯氦分装工艺、工业氦回收工艺、工业氦纯化工艺和超纯氦分装工艺，高纯氦分装工艺对液氦罐箱内液氦进行分装，可以根据需要分装到高纯花篮/集格、高纯长管和杜瓦瓶，杜瓦瓶液氦主要适用于对氦需求量相对较大的应用场合，在分装过程中，液氦罐箱的气液相管路以及各分装设备的连接管路都需要抽真空置换，会副产一定量的工业氦，将这些工业氦收集到工业氦气囊中，然后对工业氦进行分装，以满足工业氦的应用需求。
当液氦罐箱分装杜瓦瓶、高纯花篮/集格、高纯长管的量大时，副产工业氦的量就会增大，如果工业氦市场需求量相对较小，可将工业氦切入工业氦纯化工艺，将工业氦纯化形成高纯氦，可以满足高纯氦的应用，避免造成大量工业氦得不到合理利用的情形。
对于有超纯氦需求时，将高纯花篮/集格充装工位的高纯氦气纯化形成超纯氦，然后充装超纯氦气瓶，满足超纯氦使用需求，使液氦罐箱内的氦气可以分装回收提纯成各浓度等级的氦气，满足不同的使用需求，使氦气资源得到充分合理的利用。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种氦气分装回收纯化工艺，其特征在于，包括高纯氦分装工艺、工业氦回收工艺、工业氦纯化工艺和超纯氦分装工艺；
所述高纯氦分装工艺包括以下步骤：(1)液氦罐箱进入分装工位，液氦罐箱内的氦气通过气液相管路进入到第一高纯空温汽化器，经过换热后成为常温氦气；(2)常温氦气进入到缓冲罐内缓冲，然后经高纯氦压机加压；(3)加压后氦气除去其中的油水，输送到高纯花篮/集格或高纯长管充装工位进行高纯氦气充装；
所述工业氦回收工艺包括以下步骤：(1)将氦气分装纯化工艺所使用设备的连接管路置换产生的工业氦气体收集到工业氦气囊中；(2)工业氦气囊中的工业氦经过工业氦压机加压，然后除去工业氦中的油水，输送到工业花篮/集格或工业长管充装工位进行工业氦气充装；
所述工业氦纯化工艺包括以下步骤：将工业氦气囊中的工业氦去除其中的水分，然后经工业氦压机加压，再进一步去除其中的油水后，经高纯氦纯化器去掉杂质后形成高纯氦；
所述超纯氦分装工艺包括以下步骤：所述高纯花篮/集格充装工位的高纯氦气经过超纯氦纯化器纯化形成超纯氦，然后充装超纯氦气瓶；
所述液氦罐箱的液氦通过液相管路进入杜瓦瓶，所述杜瓦瓶通过回气软管与第二高纯空温汽化器连接，杜瓦瓶后期回气的高纯氦进入到第二高纯空温汽化器，经过换热后成为常温氦气，然后进入到所述高纯氦分装工艺中的缓冲罐。
2.根据权利要求1所述的氦气分装回收纯化工艺，其特征在于，杜瓦分装前期产生的工业氦进入工业空温汽化器，经过换热后形成常温工业氦，常温工业氦进入到所述工业氦回收工艺中的工业氦气囊；
所述杜瓦瓶通过进气软管与液氦罐箱的液相管路连接，所述进气软管和液相管路置换产生的工业氦收集到所述工业氦回收工艺中的工业氦气囊。
3.根据权利要求1所述的氦气分装回收纯化工艺，其特征在于，所述杜瓦瓶后期回气的高纯氦是指杜瓦瓶分装过程中回气软管滴液态空气之后的氦气。
4.根据权利要求2所述的氦气分装回收纯化工艺，其特征在于，所述杜瓦分装前期产生的工业氦是指杜瓦瓶分装过程中回气软管在滴液态空气之前的氦气。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1245876A (zh) * 1998-07-29 2000-03-01 液体空气乔治洛德方法利用和研究有限公司 为多路生产线供氦的设备与方法
CN102155607A (zh) * 2010-01-27 2011-08-17 琳德股份公司 氦填注方法
CN202030525U (zh) * 2011-04-15 2011-11-09 上海浦江特种气体有限公司 超纯氦纯化装置
CN102311104A (zh) * 2011-09-30 2012-01-11 中国电子科技集团公司第三十八研究所 浮空器内囊氦气在线回收和纯化的装置
CN203428912U (zh) * 2013-08-16 2014-02-12 中国计量科学研究院 氦气回收装置
CN206985717U (zh) * 2017-03-30 2018-02-09 陕西迪凯机电科技有限公司 一种氦气纯化回收系统
CN208586061U (zh) * 2018-05-30 2019-03-08 福建久策气体集团有限公司 超纯氦纯化装置
CN110357053A (zh) * 2019-08-08 2019-10-22 广东华特气体股份有限公司 一种氦气生产系统
CN113137565A (zh) * 2020-01-16 2021-07-20 蔡孟学 高纯度二氯硅烷分装储存容器的残气回收及填充方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110173996A1 (en) * 2010-01-20 2011-07-21 Mark Glajchen Methods for recovering helium

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1245876A (zh) * 1998-07-29 2000-03-01 液体空气乔治洛德方法利用和研究有限公司 为多路生产线供氦的设备与方法
US6178755B1 (en) * 1998-07-29 2001-01-30 L'air Liquide Plant and process for supplying helium to a plurality of production lines
CN102155607A (zh) * 2010-01-27 2011-08-17 琳德股份公司 氦填注方法
CN202030525U (zh) * 2011-04-15 2011-11-09 上海浦江特种气体有限公司 超纯氦纯化装置
CN102311104A (zh) * 2011-09-30 2012-01-11 中国电子科技集团公司第三十八研究所 浮空器内囊氦气在线回收和纯化的装置
CN203428912U (zh) * 2013-08-16 2014-02-12 中国计量科学研究院 氦气回收装置
CN206985717U (zh) * 2017-03-30 2018-02-09 陕西迪凯机电科技有限公司 一种氦气纯化回收系统
CN208586061U (zh) * 2018-05-30 2019-03-08 福建久策气体集团有限公司 超纯氦纯化装置
CN110357053A (zh) * 2019-08-08 2019-10-22 广东华特气体股份有限公司 一种氦气生产系统
CN113137565A (zh) * 2020-01-16 2021-07-20 蔡孟学 高纯度二氯硅烷分装储存容器的残气回收及填充方法

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