[发明专利]一种氦气在线回收提纯设备

说明书

本发明公开了一种氦气在线回收提纯设备，涉及节能环保技术领域。包括回收装置和提纯装置；回收装置包括回收气罐和真空泵；提纯装置包括换热器、过滤器、一级膜分离器、二级膜分离器和氦气浓度检测仪；本发明通过真空泵的作用下将氦气或含氦混合气进行回收并增压，经过换热器、过滤器除尘除水后，再经过膜分离器和提纯除杂，并经过氦气浓度检测仪检测氦气浓度，达到设定标准后经过A路径供给质量流量计MFC和用氦设备再次使用，达不到设定标准的氦气经B路径返回回收气罐中进行再次提纯，从而保证了设备提纯后氦气的浓度和杂质含量达标，避免用氦设备使用不合格的氦气。

技术领域

本发明属于节能环保技术领域，特别是涉及一种氦气在线回收提纯设备。

背景技术

氦气是一种无色无味的惰性气体，被广泛应用于光纤制造、半导体生产、金属制造、焊接及检漏等诸多工业领域。氦气虽然用途广、使用量大，但来源却有限，是一种稀缺性战略资源。空气中氦含量约为5ppm，基本不具备提取价值，目前主要来源于天然气开采中的伴生气回收。因此对于氦气这种不宜获得的稀缺资源，进行回收再利用极具意义。本发明可针对不同类别的用氦设备所用的含氦尾气进行回收再利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氦气在线回收提纯设备，通过真空泵的作用下将氦气或含氦混合气进行回收并增压，经过换热器、过滤器除尘除水后，再经过膜分离器和提纯除杂，并经过氦气浓度检测仪检测氦气浓度，达到设定标准后经过A路径供给质量流量计MFC和用氦设备再次使用，达不到设定标准的氦气经B路径返回回收气罐中进行再次提纯，从而保证了设备提纯后氦气的浓度和杂质含量达标，避免用氦设备使用不合格氦气的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种氦气在线回收提纯设备，包括回收装置和提纯装置；所述回收装置包括回收气罐和真空泵；所述回收气罐的入口与用氦设备的出口固定连接；所述用氦设备的入口通过气体管路与补氦装置固定连接；所述用氦设备的入口处的气体管路周侧面固定安装有质量流量计MFC；所述回收气罐的出口与真空泵固定连接；所述真空泵与提纯装置的换热器的入口固定连接；

所述提纯装置包括换热器、过滤器、一级膜分离器、二级膜分离器和氦气浓度检测仪；所述换热器的出口与过滤器的入口固定连接；所述过滤器的出口与一级膜分离器的入口固定连接；所述一级膜分离器的出口分别与二级膜分离器的入口、回收气罐的入口和用氦设备的入口固定连接；所述换热器可以通过冷空气、制冷剂、冷循环水等冷源，将真空泵增压后的气体冷却到特定的温度时，并除去液态水；

所述一级膜分离器的渗透气管路周侧面固定安装有一个氦气浓度检测仪；所述二级膜分离器通过渗透气体管路与回收气罐的入口固定连接；所述二级膜分离器中的气体返流入回收气罐中的作用是，可以减少氦气的损失，非渗透气放空，非渗透气管路可采用针阀或者背压阀调节压力。

进一步地，所述回收气罐内部固定安装有除尘过滤器和气体单向阀；所述气体单向阀的作用是防止气体回流；由于用氦设备存在差异，所述回收气罐对氦气浓度在10-90％范围内进行回收；即本发明的回收提纯设备可以对氦气浓度在10-90％范围内的含氦混合气进行回收提纯处理。

进一步地，所述过滤器的过滤精度为0.01微米；所述过滤器的过滤精度要求达到0.01微米的作用是，可以除去超细粉尘和经过换热器中未能完全去除的少量水分。

进一步地，所述一级膜分离器和二级膜分离器采用非对称中空纤维膜；采用非对称中空纤维膜的作用是，所述非对称中空纤维膜对含氦混合气体，尤其是空气中的分离比越大的气体，进行氦气的提纯效果越佳。

进一步地，所述真空泵采用无油真空泵；所述无油真空泵具有防止油污污染整个系统的优点；所述真空泵使得回收气罐中产生负压，通过负压自然导流将用氦设备使用过的氦气回收。