[发明专利]一种提浓纯化高纯氦气的装置和方法

权利要求书

1.一种提浓纯化高纯氦气的方法，其特征在于，采用提浓纯化高纯氦气的装置，所述的提浓纯化高纯氦气的装置包括依次连接的除氯装置（1）、缓冲罐（2）、压缩机（3）、过滤器（4）、干燥机（5）、干燥塔（6）、液氩罐（8）、固氩罐（9）、吸附罐（10）和储气罐（11）；所述的吸附罐采用分子筛作为吸附剂，具体步骤包括：

步骤1：将浓度为50-99%的原料氦气首先经过一个除氯装置（1）去除尾气中残余的氯气，而后尾气被收集到缓冲罐（2）内；

步骤2：缓冲罐（2）出口的氦气经过压缩机（3）增压；

步骤3：压缩机（3）出口后的高压气体经过过滤器（4）和干燥机（5）进行除油、除水和除颗粒；

步骤4：干燥机（5）出口的洁净干燥的气体首先进入干燥塔（6），在常温下，使用分子筛将氦气中水分和二氧化碳去除；

步骤5：从干燥塔（6）出来的洁净氦气再进入液氩罐（8），控制液氩罐（8）的温度，将大部分的氩气凝结后通过排放阀排掉，纯净的气体再进入固氩罐；

步骤6：控制固氩罐（9）的温度，将剩余的部分氩气固化，同时将大部分的氮气和氧气冷凝凝结，冷凝下来的氮气和氧气通过排放阀排掉，固态的氩气在系统再生时气化后排掉，纯净的氦气再进入吸附罐（10）内；

步骤7：控制吸附罐（10）的温度，将剩余的氩气、氮气和氧气进行吸附纯化处理；

步骤8：将纯净的高纯氦气收集到储气罐（11）内。

2.如权利要求1所述的提浓纯化高纯氦气的方法，其特征在于，所述的液氩罐（8）、固氩罐（9）和吸附罐（10）中的至少一个浸泡在液氮杜瓦罐（7）内的液氮中。

3.如权利要求1所述的提浓纯化高纯氦气的方法，其特征在于，所述的压缩机的进出口均设置压力传感器，用以连锁进口低压和出口高压时停止压缩机以此来保护压缩机。

4.如权利要求1所述的提浓纯化高纯氦气的方法，其特征在于，所述的除氯装置（1）为一个内有化学吸附填料的吸附柱。

5.如权利要求1所述的提浓纯化高纯氦气的方法，其特征在于，所述的干燥塔（6）可以进行加热再生，重复使用。

6.如权利要求1所述的提浓纯化高纯氦气的方法，其特征在于，所述的储气罐（11）中的高纯氦气用水分仪和气相色谱仪对高纯氦气进行分析，分析结果显示氦气浓度≥99.999%。

7.如权利要求1所述的提浓纯化高纯氦气的方法，其特征在于，所述的步骤5中，液氩罐的温度控制在-186℃至-188℃。

8.如权利要求1所述的提浓纯化高纯氦气的方法，其特征在于，所述的步骤6中，固氩罐温度控制在-196℃至-198℃。

9.如权利要求1所述的提浓纯化高纯氦气的方法，其特征在于，所述的步骤7中，吸附罐温度控制在-196℃至-198℃。