(12)实用新型专利
(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 204508815 U (45)授权公告日(45)授权公告日 2015.07.29
(21)申请号 201520165796.6(22)申请日 2015.03.24
(73)专利权人湖北和远气体股份有限公司
地址443599 湖北省宜昌市长阳龙舟坪镇七
里湾(72)发明人申琴 杨涛 焦文艺 杜大艳
方强 余乐平(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务
所(普通合伙) 11350
代理人汤东凤(51)Int.Cl.
C01B 23/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
(54)实用新型名称
一种氦气回收提纯处理系统(57)摘要
本实用新型公开一种氦气回收提纯处理系统，该系统包括用于回收工业废气的稳压回收装置、用于氦气预处理的预处理装置和用于氦气提纯的提纯装置，所述稳压回收装置的出气端与所述预处理装置的进气端相连，所述预处理装置的出气端与所述提纯装置的进气端连接，所述提纯装置的出气端与氦气储存装置相连。用于解决现有技术中能耗大、成本高，氦气纯度不高的问题，本实用新型的氦气提纯处理系统包括稳压回收装置、预处理状和提纯装置，工业废气经过三个处理装置处理后，得到的氦气纯度较高，生产效率高，节约成本。 C N 2 0 4 5 0 8 8 1 5 U CN 204508815 U
权 利 要 求 书
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1.一种氦气回收提纯处理系统，其特征在于：该系统包括用于回收工业废气的稳压回收装置（10）、用于氦气预处理的预处理装置（20）和用于氦气提纯的提纯装置，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连接。
2.如权利要求1所述的氦气回收提纯处理系统，其特征在于：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。
3.如权利要求2所述的氦气回收提纯处理系统，其特征在于：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。
4.如权利要求2所述的氦气回收提纯处理系统，其特征在于：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一侧的圆柱体直径。
5.如权利要求2至4任一项所述的氦气回收提纯处理系统，其特征在于：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。
6.如权利要求5所述的氦气回收提纯处理系统，其特征在于：所述提纯装置包括第一净化系统（31）和第二净化系统（32），所述第一净化系统与所述第二净化系统之间设有精馏塔（33），所述精馏塔（33）与所述第二净化系统之间通过输气管道连接，所述输气管道上设有与所述膜处理装置输出端联通的回流管道（36），所述回流管道（36）上设有阀门（34）。
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说 明 书
一种氦气回收提纯处理系统
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技术领域
[0001]
本实用新型涉及氦气回收技术领域，特别涉及一种氦气回收提纯处理系统。
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。
[0003] 现有技术中氦气回收系统中一般只通过第一净化系统和第二净化系统来实现队工业废气的提纯处理，但是第一净化系统和第二净化系统需要多次冷却去除废气中的杂质，能耗较大，且提纯的氦气不高。由于场地问题，回收的位置装置和提纯装置不在同一个地方，原料气含氦气的纯度只有35％，大量的无用组分增加运费成本，进一步增大成本。
[0002]
实用新型内容
[0004] 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。[0005] 本实用新型的技术方案是这样实现的：[0006] 一种氦气回收提纯处理系统，该系统包括用于回收工业废气的稳压回收装置、用于氦气预处理的预处理装置和用于氦气提纯的提纯装置，所述稳压回收装置的出气端与所述预处理装置的进气端相连，所述预处理装置的出气端与所述提纯装置的进气端连接，所述提纯装置的出气端与氦气储存装置连接。[0007] 进一步的，所述稳压回收装置包括回收容器、风速传感器和变频风机，所述回收容器上设有进气管、出气口和测试口，所述进气管与工业废气的排泄端通过输气管道连接，所述风速传感器安装于所述测试口内，所述出气口通过输气管道与所述变频风机相连。[0008] 优选的，所述出气口和所述测试口分别设置于所述回收容器的上下两端，所述测试口与空气连接。[0009] 优选的，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一侧的圆柱体直径。[0010] 进一步的，所述预处理装置为膜处理装置，所述膜处理装置的输入端与所述变频风机的输出端连接，所述膜处理装置的输出端与所述提纯装置的输入端连接。[0011] 进一步的，所述提纯装置包括第一净化系统和第二净化系统，所述第一净化系统与所述第二净化系统之间设有精馏塔，所述精馏塔与所述第二净化系统之间通过输气管道连接，所述输气管道上设有与所述膜处理装置输出端联通的回流管道，所述回流管道上设有阀门。
有益效果：
[0013] 1）本实用新型的氦气提纯处理系统包括稳压回收装置、预处理装置和提纯装置，
[0012]
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工业废气经过三个处理装置处理后，得到的氦气纯度较高，生产效率高，节约成本。[0014] 2）本实用新型中的稳压回收装置的结构较为简单，占地面积小，主要部件包括风速传感器和变频风机，风速传感器设置于回收容器的测试口处，测试口与空气连通，当回收容器内的气压高于大气压时，风速传感器正转，风速传感器将信号传送给变频风机，变频风机加速转动大量抽取气体，从而降低容器压力；反之，风速传感器反转，变频风机降低转速减少抽气量，使回收的气体压力稳定，基本维持在常压状态，不影响前端设备正常工作。本实用新型中的风速传感器与变频风机之间的信号传输控制属于现有技术的应用，自动控制稳定性高。[0015] 3）本实用新型中在提纯装置前端设置预处理装置，预处理装置优选的用膜处理装置，膜处理装置主要用于过滤工业废气中氩气，膜处理装置的应用提高了氦气纯度，提高氦气提纯的工作效率，同时降低了后续氦气提纯的难度。[0016] 4）本实用新型中提纯装置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，当精馏塔后的分析仪检测出的气体杂质量不符合第二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，不合格气体经过第二净化系统之前的工序多次处理，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。[0018] 图1为本实用新型流程示意图。
[0019] 图2为本实用新型中气体稳压回收装置的结构示意图。[0020] 图3为本实用新型中提纯装置的结构示意图。
[0021] 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[0022] 20—膜分离装置
[0023] 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。
[0017]
具体实施方式
[0024] 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和图3所示，一种氦气回收提纯处理系统，该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
[0025]
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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连接。[0026] 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。
[0027] 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。
[0028] 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一侧的圆柱体直径。
[0029] 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。[0030] 所述提纯装置包括第一净化系统31和第二净化系统32，所述第一净化系统与所述第二净化系统之间设有精馏塔33，所述精馏塔33与所述第二净化系统之间通过输气管道连接，所述输气管道上设有与所述膜处理装置输出端联通的回流管道36，所述回流管道36上设有阀门34。
[0031] 本实用新型的工作过程如下：光纤拉丝炉排放的工业废气从输气管道经输气管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。
[0032] 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。
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