[实用新型]一种氖氦分离提纯装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体分离提纯的装置，尤其涉及一种从含氖氦的混合气体中分离提纯氖气和氦气的装置。 

背景技术

氖气与氦气是惰性气体，其在空气中的含量仅为18.18×10^-6和5.24×10^-6。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。不易被分离。 

随着科技的发展，氖气和氦气已大量适用于工业的各个领域。氖气多用于充填航标灯、霓虹灯和用作低温实验室的安全致冷剂；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氦氖激光器，还在原子能、红外线探测、低温电子等方面得到应用。 

现有技术中的氖氦混合气的分离提纯技术，早期多采用液氢为冷源。在液氢温度下，将氖氦混合气的温度降低至接近氖的三相点温度，使氖液化。从而达到氖氦分离的目的。但是液氢生产具有复杂性和危险性。 

因此本领域的技术人员致力于开发一种安全方便、回收率高的氖氦分离提纯装置。 

实用新型内容

鉴于上述现有技术中的问题，本实用新型所要解决的技术问题是现有的技术安全性低。 

本实用新型的一种氖氦分离提纯装置，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。 

在本实用新型的一个较佳实施方式中，所述气液分离器的氖液出口还包括依次通过管道连接的第二减压阀、纯氖塔、第三减压阀和所述液氖换热器，所述液氖换热器上设有纯氖出口，所述纯氖塔上设有混合气出口，所述混合气出口与所述压缩机的混合气进口相通。 

在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述第二减压阀、纯氖塔和第三减压阀置于所述真空绝热容器中。 

在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述气液分离器的氦气出口还包括依次通过管道连接的热交换器和低温吸附器，所述低温吸附器上设有纯氦出口。 

在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述热交换器和低温吸附器置于低温液氮容器中。 

在本实用新型的另一较佳实施方式中，还包括粗提纯组件，所述粗提纯组件包括依次通过管道连接的Ⅰ级压缩机、除水干燥器、Ⅰ级换热器、Ⅰ级气液分离器和Ⅰ级低温吸附器，所述Ⅰ级压缩机上设有粗混合气进口，所述Ⅰ级低温吸附器上设有纯混合气出口，所述纯混合气出口与所述压缩机的混合气进口相通。 

在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述Ⅰ级压缩机、除水干燥器、Ⅰ级换热器、Ⅰ级气液分离器和Ⅰ级低温吸附器置于低温液氮容器中。 

在本实用新型的另一较佳实施方式中，还包括与Ⅰ级气液分离器通过管道依次连接的Ⅰ级减压阀、Ⅱ级气液分离器，所述Ⅱ级气液分离器的气体出口与Ⅰ级压缩机的粗混合气进口相通，所述Ⅱ级气液分离器的液体出口与低温液氮容器相通。 

在本实用新型的另一较佳实施方式中，还包括主换热器，所述除水干燥器通过主换热器与Ⅰ级换热器连接，所述Ⅰ级低温吸附器通过主换热器与所述压缩机的混合气进口连接。 

本实用新型的氖氦分离提纯装置结构简单、安装方便，并且安全性高、回收率高、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是本实用新型的实施例的结构示意图； 

图2是本实用新型的实施例包括粗提纯组件的结构示意图。

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所示的本实用新型的实施例的一种氖氦分离提纯装置，包括依次通过管道连接的压缩机9、第一换热器10、液氮换热器11、第二换热器12、第一减压阀13、液氖换热器14和气液分离器15。 

压缩机9上设有混合气进口91，用于待分离的混合气进入。气液分离器15上设有氦气出口151和氖液出口152，用于分离完成后气液排出。第一换热器10、液氮换热器11、第二换热器12、第一减压阀13、液氖换热器14和气液分离器15置于真空绝热容器22中。 

本实用新型的氖氦分离提纯装置利用液氮和液氖换热器，经低温高压节流和气液分离使氖与氦分离。结构简单、安装方便，并且安全性高、回收率高、能耗低、易控制、适用于工业大规模化生产需要。