CN203392864U - 一种回收不纯氖氦混合气的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种回收不纯氖氦混合气的装置，包括除氢炉、冷却器、气液分离器、低压容器和压缩机；所述除氢炉设有原料气进口和排气口，除氢炉的排气口通过管道与冷却器的进气口连接，所述冷却器的排气口通过管道与气液分离器进气口连接，气液分离器的排气口通过管道与低压容器的进气口连接，低压容器的排气口通过管道与压缩机的进气口。各种不纯的氖气和氦气通过管道与低压容器进口管道连接，该装置结构简单，可同时回收氖氦分离提纯装置中形成的各种氖氦含量较高的废气，而且还可回收其他装置产生的氦气和/或氖气，氖气和氦气的回收率可提高到95%以上，并且安全性高、能耗低、易控制、适用于工业大规模化生产需要。

Description

一种回收不纯氖氦混合气的装置

技术领域

本实用新型涉及一种气体回收处理装置，尤其涉及一种带低压容器回收不纯氖氦混合气的装置。

背景技术

氖气与氦气属于惰性气体，在多个技术领域有着广泛的应用，氖气多用于充填航标灯、霓虹灯和用作低温实验室的安全制冷剂；氦气用作稀有金属精炼的保护气和配制深水作业、宇航中呼吸用气，用于压力容器、真空系统检漏和制作氖氦激光器，还在原子能、红外线探测、低温电子等方面得到应用。

从空分中提取氖气和氦气，传统方法是在空分中设置粗氦氖塔，在塔顶部可获得含氖氦50%左右的粗氖氦混合气（氖氦浓缩物），杂质组分大部分是氮，小部分为氢。脱除氮一般采用低温冷凝和低温吸附相结合的装置，另外一种是采用常温下的变压吸附和低温吸附相结合的装置。氖气、氦气在空分设备精馏塔内为不凝气，而以气态聚集在主冷凝器顶部和氮回流液中，氖气和氦气性质接近，不易被分离。CN202485330U公开了一种从含氖氦的混合气体中分离提纯氖气和氦气的氖氦分离提纯装置，包括依次通过管道连接的压缩机、第一换热器、液氮换热器、第二换热器、第一减压阀、液氖换热器和气液分离器，所述压缩机上设有混合气进口，所述气液分离器上设有氦气出口和氖液出口，所述第一换热器、液氮换热器、第二换热器、第一减压阀、液氖换热器和气液分离器置于真空绝热容器中，能有效分离和提纯氖气和氦气。

但是从含氖氦的混合气体中分离提纯氖气和氦气的氖氦分离提纯装置中，会形成部分氖氦含量较高的废气，过去的技术有两种处理方法：一种是将废气排入大气浪费掉，但是采用该方法氖和氦的回收率只能达到55%；另一种是用膜压机将废气加压贮存在气瓶中循环使用，但是采用该方法增加了装置的能耗和投资。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种回收不纯氖氦混合气的装置。

本实用新型提供的回收不纯氖氦混合气的装置包括除氢炉、冷却器、气液分离器、低压容器和压缩机；所述除氢炉设有原料气进口和排气口，除氢炉的排气口通过管道与冷却器的进气口连接，所述冷却器的排气口通过管道与气液分离器进气口连接，气液分离器的排气口通过管道与低压容器的进气口连接，低压容器的排气口通过管道与压缩机的进气口连接。

优选地，连接所述低压容器与液分离器之间的管道上设有多个旁路接口。

所述旁路接口可以与各种产生氦气和/或氖气的设备相连，例如除氮吸附器、除氖吸附器、纯氖气瓶、纯氦气瓶、氦气分析仪、氖气分析仪等，可以用来回收除氮吸附器再生置换的氖气、除氖吸附器再生置换的氦气、膜压机安全阀及管路系统安全阀启跳排放的氖气和氦气、纯氖气瓶的不纯氖气、纯氦气瓶的不纯氦气、管路系统吹扫置换的不纯氖氦气、氖气和氦气分析仪排放的废气等。

优选地，所述低压容器为储气囊或储气罐。

优选地，所述压缩机为膜压机。

优选地，所述压缩机的排气口通过管道与氖氦分离提纯装置相连，所述氖氦分离提纯装置用于分离提纯氖气和氦气。

优选地，所述除氢炉内填充有催化剂。

优选地，所述气液分离器设有排液口，所述排液口处设有管道阀门，控制液体的排放。

优选地，所述气液分离器上设有液位计。

优选地，所述压缩机的出气口设有连接高压储气罐的接口。

其中，所述冷却器是一种换热设备，可以为水冷却器，或用其它比除氢后的气体温度低的介质换热的设备。

本实用新型提供的回收不纯氖氦混合气的装置结构简单，可同时回收氖氦分离提纯装置中形成的各种氖氦含量较高的废气，而且还可回收其他装置产生的氦气和/或氖气，氖气和氦气的回收率可提高到95%以上，并且安全性高、能耗低、易控制、适用于工业大规模化生产需要。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本实用新型做具体阐释。

如图1所示，本实用新型提供的回收不纯氖氦混合气的装置包括通过管道依次连接的除氢炉1、冷却器2、气液分离器3、气囊4和膜压机5。

气囊（低压容器）的进气口的管道上设有多个旁路接口。

原料粗氖氦（组分NE43%vol、HE13%vol、H23%vol及N2）与氧气混合后进入除氢炉1，在除氢炉1内的催化剂的作用下，粗氖氦中的可燃组分氢气与氧气反应生成水，从而脱除粗氖氦中的杂质氢，可以在管路上设置分析仪，分析氢杂质的含量。

经过除氢炉1反应后的混合气体的温度约为300℃，然后经过冷却器2冷却至20℃左右后，经气液分离器中的进气口进入气液分离器3中。

经过除氢炉1处理得到的混合气体在经过冷却器2冷却后，混合气体中的水蒸气冷凝，冷凝水通过气液分离器3的排液口31，经过管道阀门32排放掉。气液分离器上设有液位计（图中未示出），可根据液位计的液位的高低来控制管道阀门32。

经过冷却器2处理后，没有冷凝的粗氖氦经过气液分离器的排气口、管道41、阀门42和气囊4的进气口进入气囊4中，气囊4的出气口与膜压机5的进气口通过管道连接。

膜压机5从气囊4中抽出一定量的粗氖氦后，加压至18MPa左右，然后将粗氖氦排入氖氦分离提纯装置，进一步分离提纯氦气和氖气。

连接气囊4的进气口的管道41上设有多个旁路接口，分别为a、b、c、d、e、f、g、h。

其中，所述旁路接口中a可以用来收集经本实用新型装置除氢后的粗氖氦，b可以用来收集中国专利公开号201220087176.1中除氮吸附器再生置换的氖气，c可以是除氖吸附器再生置换的氦气，d可以用来收集膜压机安全阀及管路系统安全阀启跳排放的氖气和氦气，e可以用来收集纯氖气瓶的不纯氖气，f可以用来收集纯氦气瓶的不纯氦气，g可以用来收集管路系统吹扫置换的不纯氖氦气，h可以用来收集氖气和氦气分析仪排放的废气。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (9)

1.一种回收不纯氖氦混合气的装置，其特征在于，包括除氢炉、冷却器、气液分离器、低压容器和压缩机；所述除氢炉设有原料气进口和排气口，除氢炉的排气口通过管道与冷却器的进气口连接，所述冷却器的排气口通过管道与气液分离器进气口连接，气液分离器的排气口通过管道与低压容器的进气口连接，低压容器的排气口通过管道与压缩机的进气口连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，连接所述低压容器进气口的管道上设有多个旁路接口。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述低压容器为储气囊或储气罐。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气液分离器设有进气口、排气口及排液口，所述排液口处设有管道阀门。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气液分离器上设有液位计。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压缩机为膜压机。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压缩机的排气口通过管道与氖氦分离提纯装置相连。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述除氢炉内填充有催化剂。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，冷却器是一种换热设备，为水冷却器或用其它比除氢后气体温度低的介质换热的设备。

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