CN204508813U - 一种氦气提纯处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种氦气提纯处理系统，该系统包括用于过滤工业废气的过滤器，所述过滤器的进气端设有用于工业废气流入的原料气管道（37），所述过滤器的出气端设有用于对过滤器排出的粗氦气进行化学吸附的化学吸附装置，所述化学吸附装置的出气端连接有加气罐，所述加气罐的出气端连接有换热器，所述电加热器的进气端与热交换器的冷流通道相连，所述催化筒的出气端与所述热流通道的进气端相连，所述热流通道的出气端设有冷却器，所述冷却器的出气端与第一净化系统（31）相连，所述第一净化系统（31）的出气端设有粗氦冷却器，所述粗氦冷却器的出气端设有精馏塔。该系统具有节能、高效和氦气纯度高的优点。

Description

一种氦气提纯处理系统

技术领域

本实用新型涉及氦气回收技术领域，特别涉及一种氦气提纯处理系统。

背景技术

氦气广泛应用于工业、化工、高精度焊接生产领域，由于氦气是一种稀有的不可再生气体，且储存量极小，但需求量较大，导致氮气产品价格不断升高。氦气回收净化系统很好的解决了这一问题，提高氦气的利用效率，同时又可以将氦气中杂质除去，获得高纯度氦气，将氦气回收利用，为客户节约成本，有较高的经济价值。

现有技术中氦气回收系统中工业废气经原料气管道依次经过过滤器过滤、化学吸附装置吸附、加气罐配气、电加热器加热、催化器催化、冷却器冷却、第一净化系统一次净化、粗氦冷却器冷却、精馏塔低温精馏和第二净化系统二次净化，生产纯度较高的氦气。开始净化时从精馏系统出来的气体杂质成分还很多，这样进入第二净化系统的杂质较多，增大第二净化系统的负荷，无法达到提出高纯度氦气的目的，同时第二净化系统需要加热消耗点电能，增加生产成本，同时操作麻烦，武断增加了能耗和操作困难。

实用新型内容

本实用新型提出一种氦气回收提纯处理系统，解决了现有技术中能耗大、成本高，氦气纯度不高的问题，具有节能、高效和氦气纯度高的优点。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种氦气提纯处理系统，该系统包括用于过滤工业废气的过滤器，所述过滤器的进气端设有用于工业废气流入的原料气管道，所述过滤器的出气端设有用于对过滤器排出的粗氦气进行化学吸附的化学吸附装置，所述化学吸附装置的出气端连接有加气罐，所述加气罐的出气端连接有换热器，所述换热器包括热流通道和冷流通道，所述冷流通道与所述热流通道之间设有电加热器和催化筒，所述电加热器的进气端与热交换器的冷流通道相连，所述催化筒的出气端与所述热流通道的进气端相连，所述热流通道的出气端设有冷却器，所述冷却器的出气端与第一净化系统相连，所述第一净化系统的出气端设有粗氦冷却器，所述粗氦冷却器的出气端设有精馏塔；

所述精馏塔的出气端设有用于测试精馏塔出口气体杂质含量的分析仪，所述分析仪的输出端分别连接有输气管道和回流管道，所述输气管道的进气端连接所述分析仪的输出端，所述输气管道的出气端连接有第二净化系统，所述回流管道的进气端连接所述分析仪的输出端，所述回流管道的输出端连接所述原料气管道；所述回流管道靠近所述分析仪出口端的一侧设有控制阀门，所述第二净化系统的出气端与氦气储存罐相连。

有益效果：本实用新型在精馏塔与第二净化系统之间设置一条回流管道与膜处理装置的输出端连接，当经过精馏塔后的分析仪检测出的气体杂质量不符合第一净化系统的净化要求时，打开阀门，不符合要求的气体杂质经回流管道进入原料气管道，直到精馏塔调试合格后，关闭阀门，进入第二净化系统。精馏塔调试期间，气体不通过第二净化系统，第二净化系统不用调试，降低操作难度，第二净化系统不工作降低能耗，不合格的气体经过第一二净化系统之间的工序多次处理，生产出高纯度的氦气。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为具体实施例流程示意图。

图2为本实用新型具体实施例中气体稳压回收装置的结构示意图。

图3为本实用新型的流程图。

图4为本实用新型的结构示意图。

10—稳压回收装置  11—进气管  12—回收容器  13—风速传感器  14—变频风机  15—测试口  16—出气口  17—输气管道

20—膜分离装置

30—提纯装置  31—第一净化系统  32—第二净化系统  33—精馏塔  34—阀门  35—氦气储存罐  36—回流管道  37—原料气管道  38—输气管道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1、图2、图3和图4所示，本实用新型应用于氦气回收提纯处理系统的具体实施方式如下，该氦气回收提纯处理系统包括用于回收工业废气的稳压回收装置10、用于氦气提纯的预处理装置20和提纯装置，所述稳压回收装置10的出气端与所述预处理装置20的进气端相连，所述预处理装置的出气端与所述提纯装置30的进气端连接，所述提纯装置30的出气端与氦气储存装置相连。

所述稳压回收装置包括回收容器12、风速传感器13和变频风机14，所述回收容器12上设有进气管11、出气口16和测试口15，所述进气管11与工业废气的排泄端通过输气管道17连接，所述风速传感器13安装于所述测试口15内，所述出气口16通过输气管道17与所述变频风机14相连。

所述出气口16和所述测试口15分别设置于所述回收容器12的上下两端，所述测试口15与空气连接。

所述回收容器的罐体为阶梯状圆柱体，靠近所述出气口一侧的圆柱体直径大于靠近所述测试端预测的圆柱体直径。

所述预处理装置20为膜处理装置，所述膜处理装置的输入端与所述所述变频风机14的输出端连接，所述膜处理装置的输出端与所述提纯装置的输入端连接。

该氦气提纯系统包括用于过滤工业废气的过滤器，所述过滤器的进气端设有用于工业废气流入的原料气管道37，所述过滤器的出气端设有用于对过滤器排出的粗氦气进行化学吸附的化学吸附装置，所述化学吸附装置的出气端连接有加气罐，所述加气罐的出气端连接有换热器，所述换热器包括热流通道和冷流通道，所述冷流通道与所述热流通道之间设有电加热器和催化筒，所述电加热器的进气端与热交换器的冷流通道相连，所述催化筒的出气端与所述热流通道的进气端相连，所述热流通道的出气端设有冷却器，所述冷却器的出气端与第一净化系统31相连，所述第一净化系统31的出气端设有粗氦冷却器，所述粗氦冷却器的出气端设有精馏塔；

所述精馏塔33的出气端设有用于测试精馏塔出口气体杂质含量的分析仪，所述分析仪的输出端分别连接有输气管道38和回流管道36，所述输气管道38的进气端连接所述分析仪的输出端，所述输气管道38的出气端连接有第二净化系统32，所述回流管道36的进气端连接所述分析仪的输出端，所述回流管道36的输出端连接所述原料气管道37；所述回流管道36靠近所述分析仪出口端的一侧设有控制阀门34，所述第二净化系统32的出气端与氦气储存罐35相连。

本实用新型的应用于氦气提纯系统的工作过程如下：光纤拉丝炉排放的工业废气通过输气管道经输气管11进入回收容器12中，当回收容器12内的压力大于大气压力时，位于回收容器12下端的测试端15内的风速传感器13正转，同时变频风机14增大频率加速转动，大量抽取并输送工业废气至膜处理装置中，工业废气经膜处理装置的初步预处理后得到粗氦气，粗氦气经原料输送管道进入提纯装置中，粗氦气经过滤、化学吸附、配气、催化、冷却、一次净化、冷却、低温精馏和二次净化后得到提纯氦气，将提纯后的氦气存储在氦气储存罐35中；当低温精馏后的气体杂质含量不符合二次净化的要求时，气体经回流管道36再次回流至原料输送管道内，再次经过过滤、化学吸附、配气、催化、冷却、一次净化、冷却和低温精馏的工序，直至符合二次净化要求是，关闭阀门34，符合要求的气体进入二次净化，得到符合纯度要求的氦气并储存入氦气储存罐35。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种氦气提纯处理系统，其特征在于：该系统包括用于过滤工业废气的过滤器，所述过滤器的进气端设有用于工业废气流入的原料气管道（37），所述过滤器的出气端设有用于对过滤器排出的粗氦气进行化学吸附的化学吸附装置，所述化学吸附装置的出气端连接有加气罐，所述加气罐的出气端连接有换热器，所述换热器包括热流通道和冷流通道，所述冷流通道与所述热流通道之间设有电加热器和催化筒，所述电加热器的进气端与热交换器的冷流通道相连，所述催化筒的出气端与所述热流通道的进气端相连，所述热流通道的出气端设有冷却器，所述冷却器的出气端与第一净化系统（31）相连，所述第一净化系统（31）的出气端设有粗氦冷却器，所述粗氦冷却器的出气端设有精馏塔；

所述精馏塔（33）的出气端设有用于测试精馏塔出口气体杂质含量的分析仪，所述分析仪的输出端分别连接有输气管道（38）和回流管道（36），所述输气管道（38）的进气端连接所述分析仪的输出端，所述输气管道（38）的出气端连接有第二净化系统（32），所述回流管道（36）的进气端连接所述分析仪的输出端，所述回流管道（36）的输出端连接所述原料气管道（37）；所述回流管道（36）靠近所述分析仪出口端的一侧设有控制阀门（34），所述第二净化系统（32）的出气端与氦气储存罐（35）相连。