JPH10122491A - 超高純度ヘリウムの移送方法及び装置 - Google Patents

超高純度ヘリウムの移送方法及び装置

Info

Publication number
JPH10122491A
JPH10122491A JP9098839A JP9883997A JPH10122491A JP H10122491 A JPH10122491 A JP H10122491A JP 9098839 A JP9098839 A JP 9098839A JP 9883997 A JP9883997 A JP 9883997A JP H10122491 A JPH10122491 A JP H10122491A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
helium
filter
liquid
storage tank
supercritical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9098839A
Other languages
English (en)
Inventor
Frederic Castellanet
フレデリック・カステラネット
Pierre Briend
ピエール・ブリエンド
Jean Claude Boissin
− クロード・ボワサン ジャン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of JPH10122491A publication Critical patent/JPH10122491A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/08—Separating gaseous impurities from gases or gaseous mixtures or from liquefied gases or liquefied gaseous mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B23/00—Noble gases; Compounds thereof
    • C01B23/001—Purification or separation processes of noble gases
    • C01B23/0036—Physical processing only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/008—Feed or outlet control devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B23/00—Noble gases; Compounds thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F17C9/02—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0029—Obtaining noble gases
    • C01B2210/0031—Helium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0341—Filters
    • F17C2205/0344—Sinter type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/016—Noble gases (Ar, Kr, Xe)
    • F17C2221/017—Helium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/05—Ultrapure fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0115—Single phase dense or supercritical, i.e. at high pressure and high density
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0107—Single phase
    • F17C2225/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0302—Heat exchange with the fluid by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/01—Intermediate tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0408—Level of content in the vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0421—Mass or weight of the content of the vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/0447—Composition; Humidity
    • F17C2250/0452—Concentration of a product
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0636—Flow or movement of content
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/84—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/30—Helium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S62/00—Refrigeration
    • Y10S62/902—Apparatus
    • Y10S62/908—Filter or absorber

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スペースが少なく経済的な超高純度ヘリウム
の移送方法の提供。 【解決手段】 ヘリウムを液状又は超臨界状態で貯蔵タ
ンク（３） から取出し、この液状又は超臨界状態のヘ
リウムを濾過し（４で）、濾過したヘリウムを蒸発さ
せ、得られるヘリウムを利用ライン（１） に送ること
を特徴とする超高純度ヘリウムを利用ライン（１） に
移送する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超高純度ヘリウム
を利用ラインに移送する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超高純度(ultrapure) ヘリウムは、特に
電子工業において、メモリー又はプロセッサー形成集積
回路を保持するウエファーを一定温度に維持し、冷却す
るために用いられる。ウエファーの寸法の増大及び集積
回路を構成する連続層の厚みの減少は、使用するヘリウ
ムの純度に関する要求を増大させている。欧州では、一
定の用途のための現在の要求は、それぞれのタイプの不
純物（水素、ネオン、他の希ガス、窒素等）についてヘ
リウムのｐｐｂ(parts per billion) のオーダーの含有
量である。ヘリウムの従来の精製方法は、ボトル又はチ
ューブに保存された気体状態で高圧（１０〜２０バー
ル）のヘリウムを、一般には約８０Ｋに冷却された吸着
剤を含む低温精製装置（物理的吸着）又は室温のゲッタ
ー（中性気体以外の不純物の化学吸着）を通過させるこ
とからなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この技術は、一方では
ヘリウムガスの貯蔵に多くのスペースを要し、他方では
スペースをとり更に費用が掛かる気体状不純物を補捉す
るための直列の複数の吸着剤を用いることが必要となる
ので、満足できない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、超高純
度のヘリウムを移送(delivering)するためのスペースの
必要性の少ない経済的な方法を提供することにある。そ
のため、本発明の方法は、ヘリウムを液状又は超臨界(s
upercritical) 状態で貯蔵タンクから取り出し、この液
状又は超臨界状態で濾過し、濾過したヘリウムを蒸発さ
せ、得られるヘリウムを利用ライン(utilization line)
に送ることを特徴とする。
【０００５】本発明による方法は、次の１以上の特徴を
も有し得る。 −濾過したヘリウムは、液状又は超臨界状態で緩衝容器
(buffer vessel) に一時的に貯蔵し、該ヘリウム気体は
緩衝容器から引出す、 −貯蔵タンクから取出された液状又は超臨界状態のヘリ
ウムの流速は、緩衝容器に含まれる液状又は超臨界状態
のヘリウムの量の測定に基づいて調節する、 −フィルターは冷却する、 −この取出しを始める前に、フィルターを、特に貯蔵タ
ンク又は緩衝容器からのヘリウム流でフラッシュ(flus
h) し冷却し、フラッシュし冷却したヘリウムを放出す
る、 −液状又は超臨界状態のヘリウムは貯蔵タンクから直接
フィルターに送る、 −貯蔵タンクからの予め定めた量のヘリウムを取出した
後に、フィルターを加熱した後、特に貯蔵タンク又は緩
衝容器からのヘリウム流でフラッシュし冷却し、フラッ
シュし冷却したヘリウムを放出する。
【０００６】本発明の他の対象は、上述の方法を実施す
るための超高純度ヘリウムの移送装置である。この装置
は、次のものを備える。
【０００７】−液状又は超臨界状態のヘリウムの貯蔵タ
ンク、 −貯蔵タンクの下部と接続する、液状又は超臨界状態の
ヘリウムの濾過に適したフィルター、 −フィルターの出口と接続する、濾過ヘリウムの蒸発手
段、及び −蒸発手段の出口と接続する利用ライン。
【０００８】この装置が有し得る他の特徴には次のもの
がある。
【０００９】−濾過した液状又は超臨界状態のヘリウム
を一時的に貯蔵する緩衝容器を更に備え、この緩衝容器
は該蒸発手段を備えたものであり、 −フィルターと緩衝容器との間に配置され、緩衝容器に
含まれる液状又は超臨界状態のヘリウムの量によって制
御される流速制御バルブを備え、 −フィルターは冷却装置を備え、 −フィルターの入口及び／又は出口にバルブを備えた少
なくとも１個の放出タップを備える。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を引用
して説明する。この図１は本発明の装置を模式的に説明
するものである。図面に示す装置は、典型的には各不純
物を多くても１ppb 含む超高純度ヘリウムガスを、６バ
ールのオーダーの圧力で、バルブ2 を備えた利用ライン
1 に移送するためのものである。この装置は、大容量例
えば４０，０００リットルの液体ヘリウム貯蔵タンク3
、フィルター4 及び緩衝容器５を本質的に備えてい
る。
【００１１】タンク3 には２個のラインが接続されてい
る。バルブ7 を備え、タンクの上部に接続したライン6
と、バルブ9 を備え、タンクの下部に接続したライン8
とである。ライン6 は、安全バルブ11を備えたタップ10
を介して、タンクの圧力を予め定めた限界値以下に維持
するために過剰のヘリウムガスを放出することができ
る。ライン6 は冷圧縮ヘリウムガスをタンク内に注入す
ることもでき、このヘリウムは、加熱手段を備えた補助
液体ヘリウムタンクのような適当な源12からとられる。
この注入は源12をライン6 の末端コネクター13と接続す
ることによって行われる。ライン8 は、液体ヘリウム取
出しラインであり、コネクター14で終わる。ライン15は
フィルター4 の入口16に接続され、他端はこのコネクタ
ー14に接続されて、バルブ18を備えたタップ17を有す
る。
【００１２】フィルター4 の出口19から始まり、流速制
御バルブ21及び、その上流にバルブ23を備えたタップ22
を備えた超高純度ヘリウムライン20がある。タップ17及
び22は典型的には圧縮器24の取入口に接続され、その出
口自体はヘリウムガスをボトル又はチューブに充填する
ためのステーション25に接続されている。
【００１３】緩衝容器5 は、入口において、バルブ27及
びライン20に接続された末端コネクター28を備えた接続
ライン26を有する。緩衝容器は流速制御バルブ21を制御
する水準検出器29を有する。バルブ2 の上流に、利用ラ
イン1 は冷ヘリウムの加熱装置31を有する。このライン
1 は液体に依然として含まれ得る残留固体不純物の引出
しをさけるために、図示したように、緩衝容器の上部か
ら始めるのが好ましい。然し、高ガス流速とするために
は、ライン1 は液体から直接引出すことができ、この場
合加熱器31は蒸発器としても作用する。
【００１４】内部ライニング及び緩衝容器の付属具は不
純物の保持及び導入を避ける品質のものとすべきである
（特に電解研磨タンク）。フィルター４ は、配布する
ヘリウムに望まれる程度の純度に適したメッシュ寸法の
スチール織物で作られたミクロン又はサブミクロンフィ
ルターである。特に、フランスのガントワ(Gantois) 社
が市販しているもののような「スチールクロス」を用い
たフィルター又はポラル(PORAL) タイプの焼結材料で作
られたフィルター又はセラミックフィルターであること
ができる。
【００１５】この装置は次のように操業する。利用バル
ブ2 を開く前に、バルブ9 及び23を開くことによってフ
ィルター4 を調整し冷却する。液体リチウムはフィルタ
ーを通って流れ、フィルター及びライン8 及び15をフラ
ッシュし、同時に冷却する。別法として、調整及び冷却
をバルブ27、21及び18を開くことによって行うこともで
き、液体ヘリウムは緩衝容器5 から取出される。
【００１６】フィルターで６Ｋ以下の温度に達すると、
バルブ23又は18を閉じ、バルブ2 を開き、既に開いてい
ないときにはバルブ27を開き、緩衝容器の上部からのヘ
リウムガスの取出しでバルブ21を開け、その結果液体ヘ
リウムがタンク3 から取出される。必要な場合には、上
述したように、この取出しはライン6 を介してタンク3
に注入される冷ヘリウムガスを用いて援助する。
【００１７】平衡温度が極めて低い（４．３〜６Ｋ）た
め、液体ヘリウムは含有する不純物に関して次のような
特性を有する。不純物の水素及びネオンだけが溶解し、
他の希ガス、窒素等の他のもの及び場合によってダスト
は固体形態で存在する。更に、水素及びネオンは１ppb
未満の割合で溶解状態で存在する。１ppb 未満の水準に
まで除去すべき不純物は従って、当該利用に必要とされ
る品質のヘリウムを得るために、全てフィルター4 で捕
捉でき、そのように設計することは容易である。
【００１８】予め定めた量の液体ヘリウムをタンク3 か
ら取出した後、フィルター4 を再生する必要がある。こ
れは、フィルターを単に加熱するだけで極めて簡単に行
われる。そのために、開かれているバルブ18及び23以外
の全てのバルブを閉じる。フィルターに含まれている液
体ヘリウムは蒸発し、窒素等の固体不純物も全て蒸発し
てタップ17及び22から出る。存在することがあるダスト
については、フィルターを詰まらせる危険性はない程度
の少量が液体ヘリウムに認められる。この操作の後、フ
ィルターを上述したように調整し冷却して、取出しを繰
返すことができる。コネクター28とバルブ27との間での
サンプリング取出し30によって、緩衝容器5 に移送され
る液体ヘリウムの純度をモニターすることができる。バ
ルブ21が閉じている間にフィルター4 が加熱され、蒸発
によって捕捉固体不純物が漏出するのを防ぐために、冷
却装置32をこのフィルターに付加することができる。例
えばライン15の上流及び、圧縮器24の取入口の流速制御
バルブ33を介して下流で接続されたコイルである。緩衝
容器5 におけるヘリウム貯蔵条件が超臨界ヘリウム状態
である場合に、上記の方法は適用できるが、バルブ21に
よる取出しヘリウム流速の調節が水準検出器以外の手段
で、例えば秤量台に載せられた緩衝容器の秤量に基づい
て制御される。
【００１９】更に装置の簡便性及び単純性に加えて、利
用ラインまでヘリウムを冷たく維持する利点もある。利
用ラインによって運ばれるヘリウムガスは低温が求めら
れる用途に直接使用することができる。必要な場合には
緩衝容器は、この緩衝容器から取出されるヘリウムの蒸
発及び適当な場合には加熱を促進するために加熱手段を
備えることができる。緩衝容器5 は、超高純度ヘリウム
利用場所に固定して配置することができる。別法とし
て、上述した方法で充填した後、利用場所に輸送しライ
ン1 に接続する移動容器とすることもできる。この場
合、超高純度ガスを消費する工業で通例の容器を交換す
る方法を利用できる。
【００２０】緩衝容器5 が例えば１０，０００Ｌのオー
ダーの大容量の場合には、コントロール21〜29及びフィ
ルター冷却装置32を省略できることを指摘する。この場
合に用いられる方法は、 −フィルター4 の冷却及び調整、 −緩衝容器5 の完全な充填、 −含まれるヘリウムの使用、 −フィルターの再生、冷却及び調整、 −緩衝容器の充填、等である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置を模式的に説明する図。
【符号の説明】
１ 利用ライン ３ 貯蔵タンク ４ フィルター ５ 緩衝容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピエール・ブリエンド フランス国、38170 セイシネット、リ ュ・ジョルジュ・メダー 45 (72)発明者 ジャン − クロード・ボワサン フランス国、38330 サン・イスミエール、 モンテ・ドゥ・シャルトルーズ 1030

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ヘリウムを液状又は超臨界状態で貯蔵タ
    ンクから取出し、この液状又は超臨界状態において濾過
    し、濾過したヘリウムを蒸発させ、得られるヘリウムガ
    スを利用ラインに送ることを特徴とする超高純度ヘリウ
    ムを利用ラインに移送する方法。
  2. 【請求項２】 濾過したヘリウムを液状又は超臨界状態
    で緩衝容器に一時的に貯蔵し、このヘリウムガスをこの
    緩衝容器から取出すことを特徴とする請求項１に記載の
    方法。
  3. 【請求項３】 貯蔵タンクから取出した液状又は超臨界
    状態のヘリウムの流速を緩衝容器に含まれる液状又は超
    臨界状態のヘリウムの量の測定に基づいて調節すること
    を特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 フィルターを冷却することを特徴とする
    請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 取出しを始める前にフィルターを、特に
    貯蔵タンク又は緩衝容器からとられるヘリウム流でフラ
    ッシュし冷却し、フラッシュし冷却したヘリウムを放出
    することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
    方法。
  6. 【請求項６】 液状又は超臨界状態のヘリウムが貯蔵タ
    ンクからフィルターに直接行くことを特徴とする請求項
    １〜５のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項７】 貯蔵タンクから予め定めた量のヘリウム
    を取出した後に、フィルターを加熱した後、特に貯蔵タ
    ンク又は緩衝容器からとられるヘリウム流でフラッシュ
    し冷却し、フラッシュし冷却したヘリウムを放出するこ
    とを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項８】 液状又は超臨界状態のヘリウムの貯蔵タ
    ンク、 貯蔵タンクの下部に接続された液状又は超臨界状態のヘ
    リウムを濾過するに適したフィルター、 フィルターの出口に接続された濾過ヘリウムを蒸発する
    手段、及び蒸発手段の出口に接続された利用ラインを直
    列に配置した超高純度ヘリウムの移送装置。
  9. 【請求項９】 濾過した液状又は超臨界状態のヘリウム
    を一時的に貯蔵する緩衝容器を更に備え、この緩衝容器
    は特に蒸発手段を形成することを特徴とする請求項８に
    記載の装置。
  10. 【請求項１０】 フィルターと緩衝容器との間に配置さ
    れ、この緩衝容器に含まれる液状又は超臨界状態のヘリ
    ウムの量によって制御される流速制御バルブを備えた請
    求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 フィルターが冷却装置を備えた請求項
    １０に記載の装置。
JP9098839A 1996-04-19 1997-04-16 超高純度ヘリウムの移送方法及び装置 Pending JPH10122491A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9604955A FR2747595B1 (fr) 1996-04-19 1996-04-19 Procede et installation de fourniture d'helium ultra-pur
FR9604955 1996-04-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10122491A true JPH10122491A (ja) 1998-05-15

Family

ID=9491392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9098839A Pending JPH10122491A (ja) 1996-04-19 1997-04-16 超高純度ヘリウムの移送方法及び装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5916247A (ja)
EP (1) EP0802160B1 (ja)
JP (1) JPH10122491A (ja)
KR (1) KR970069111A (ja)
CA (1) CA2203090A1 (ja)
DE (1) DE69701415T2 (ja)
FR (1) FR2747595B1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010189245A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Taiyo Nippon Sanso Corp 水素除去装置
KR101103262B1 (ko) 2010-07-23 2012-01-11 한국과학기술원 고압액상화물 비상방출 시스템
JP2013500454A (ja) * 2009-07-30 2013-01-07 プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド バルク超高純度ヘリウムの供給及び使用のための方法及びシステム

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5916245A (en) * 1996-05-20 1999-06-29 Advanced Technology Materials, Inc. High capacity gas storage and dispensing system
FR2774006B1 (fr) * 1998-01-23 2000-02-18 Air Liquide Installation et procede de filtration en phase liquide d'un fluide cryogenique
FR2781868B1 (fr) * 1998-07-29 2000-09-15 Air Liquide Installation et procede de fourniture d'helium a plusieurs lignes de production
SG105459A1 (en) * 2000-07-24 2004-08-27 Micron Technology Inc Mems heat pumps for integrated circuit heat dissipation
RU2477429C2 (ru) * 2010-10-08 2013-03-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") Устройство для охлаждения и очистки газообразного гелия
GB201210927D0 (en) 2012-06-20 2012-08-01 Oxford Instr Nanotechnology Tools Ltd Reduction of blockages in a cryogenic refrigerator system
FR3008473B1 (fr) * 2013-07-11 2015-07-17 Air Liquide Procede et station de remplissage de gaz
DE102016006142A1 (de) * 2016-05-18 2017-11-23 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Entnahmevorrichtung zur Entnahme von Helium aus einem Druckbehälter
DE102018127826A1 (de) 2018-11-07 2020-05-07 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Anlage zur Reinigung von Helium
US11629887B2 (en) 2020-06-28 2023-04-18 Marlin Gas Services, Llc Gas control system
US11629859B2 (en) 2020-06-28 2023-04-18 Marlin Gas Services, Llc Gas control system
US11359767B2 (en) * 2020-06-28 2022-06-14 Marlin Gas Services, Llc Gas control system

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE368821A (ja) * 1929-04-19
US3192730A (en) * 1963-02-05 1965-07-06 James E Webb Helium refining by superfluidity
NL6617123A (ja) * 1966-02-04 1967-08-07
US3415069A (en) * 1966-10-31 1968-12-10 Nasa High pressure helium purifier
US3683589A (en) * 1970-09-08 1972-08-15 Us Interior Helium purifier
FR2510539A1 (fr) * 1981-07-28 1983-02-04 Expertises Sa Cie Maritime Procede et installation d'epuration de l'helium contenu dans un melange de gaz
DE3417055C2 (de) * 1984-05-09 1986-05-07 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Helium-II-Phasentrenner
JPS62276388A (ja) * 1986-05-23 1987-12-01 株式会社神戸製鋼所 Ｈｅ精製方法
SU1419241A1 (ru) * 1986-06-19 1991-09-07 Институт химии АН СССР Способ получени высокочистого гели
US4717406A (en) * 1986-07-07 1988-01-05 Liquid Air Corporation Cryogenic liquified gas purification method and apparatus
US4766731A (en) * 1987-09-01 1988-08-30 Union Carbide Corporation Method to deliver ultra high purity helium gas to a use point
JPH0622224B2 (ja) * 1988-03-05 1994-03-23 大阪酸素工業株式会社 パーティクルが少ないか又は含まない液化二酸化炭素の供給
RU2009412C1 (ru) * 1991-06-28 1994-03-15 Санкт-Петербургский технологический институт холодильной промышленности Установка для очистки гелийсодержащих смесей от примесей
FR2694631B1 (fr) * 1992-08-10 1994-11-04 Carrier Sa Procédé et dispositif de détermination de la phase d'un gaz comprimé; procédé et dispositif de transfert d'un gaz comprimé les mettant en Óoeuvre.
US5377491A (en) * 1992-12-11 1995-01-03 Praxair Technology, Inc. Coolant recovery process
US5386707A (en) * 1992-12-31 1995-02-07 Praxair Technology, Inc. Withdrawal of cryogenic helium with low impurity from a vessel
JPH06241654A (ja) * 1993-02-19 1994-09-02 Hitachi Ltd ヘリウム精製装置
JP3404599B2 (ja) * 1993-03-24 2003-05-12 宇宙開発事業団 ヘリウムガス中の微量水分の除去装置
US5557924A (en) * 1994-09-20 1996-09-24 Vacuum Barrier Corporation Controlled delivery of filtered cryogenic liquid

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010189245A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Taiyo Nippon Sanso Corp 水素除去装置
JP2013500454A (ja) * 2009-07-30 2013-01-07 プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド バルク超高純度ヘリウムの供給及び使用のための方法及びシステム
KR101103262B1 (ko) 2010-07-23 2012-01-11 한국과학기술원 고압액상화물 비상방출 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CA2203090A1 (fr) 1997-10-19
FR2747595A1 (fr) 1997-10-24
KR970069111A (ko) 1997-11-07
EP0802160A1 (fr) 1997-10-22
EP0802160B1 (fr) 2000-03-15
DE69701415T2 (de) 2000-09-07
FR2747595B1 (fr) 1998-08-21
DE69701415D1 (de) 2000-04-20
US5916247A (en) 1999-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10122491A (ja) 超高純度ヘリウムの移送方法及び装置
TWI411462B (zh) 具有低溫純化器之流體純化系統
JP3891834B2 (ja) ガス供給方法及び装置
JP2002502482A (ja) 大容量ガス貯蔵および供給システム
US4108605A (en) Hydrogen purification and storage system
JP2572612B2 (ja) 水素の精製方法
WO2017071866A1 (en) Neon recovering/purifying system and neon recovering/purifying method
JP2000097399A (ja) 液化圧縮ガス用超高純度気体製品送出装置のための制御ガス抜き装置並びに高純度気体製品送出方法及び装置
US20040134348A1 (en) Hydrogen reclamation apparatus and method
WO2004070296A1 (ja) 汚染物質排出機能を備えた循環式液体ヘリウム再液化装置、その装置からの汚染物質排出方法、その装置に使用する精製器およびトランスファーチューブ
JP2001248964A (ja) ガス精製装置およびガス精製方法
US20080271466A1 (en) Method and System for Purifying Liquified Gases
JP2010189245A (ja) 水素除去装置
JP2709676B2 (ja) 低温液化ガスの水分低減方法
JP3645550B2 (ja) ヘリウムガス精製器のヒータ制御器および制御方法
JPH0716575B2 (ja) 使用済キセノンガスの回収精製装置
JP3373013B2 (ja) 窒素ガス製造装置
JP2813830B2 (ja) 水素濃度調整装置及び水素濃度調整方法
JP2691389B2 (ja) フッ素系ガスの回収方法及びその装置
JP2599086B2 (ja) フッ素系ガスの回収方法及びその装置
JP2017148807A (ja) ネオン回収精製システムおよびネオン回収精製方法
JP2787732B2 (ja) ガス精製回路付液化機
JP3295816B2 (ja) 超高純度窒素製造方法及び装置
WO2012004138A1 (fr) Appareil integre de liquefaction de dioxyde de carbone et de stockage de dioxyde de carbone liquide et procede de regulation en pression de stockage d'un tel appareil
JPH05231763A (ja) 超高純度窒素製造装置及びその起動方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040408

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060307

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060322

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060905