一種液氬固氬分離罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種液氬固氬分離罐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前氣體分離純化主要采用低溫吸附方法，氦氣的提純主要涉及氧氮水，碳類烷類等雜質(zhì)氣體，一般利用雜質(zhì)氣體的氣化或固化點(diǎn)不同，在液氮溫區(qū)內(nèi)對上述雜質(zhì)氣體進(jìn)行低溫分離吸附純化。隨著工業(yè)上氦氣用量越來越大，因涉及生產(chǎn)工藝的需要，所以回收原料氣體中含大量氬氣，氬氣的液化點(diǎn)為87.3K，如在液氮77K溫區(qū)，就會形成固態(tài)氬，進(jìn)而將氦氣純化系統(tǒng)內(nèi)部氣體管路全部堵死，純化系統(tǒng)無法工作，所以，氦氣中氬氣的去除是非常困難和麻煩的。
[0003]1.因高純氦氣中氬氣指標(biāo)高，目前氦氣低溫純化系統(tǒng)無法徹底清除氦氣中所含氬氣，工業(yè)氦氣回收純化后無法得到真正的高純氦氣。2.氦氣純化系統(tǒng)因內(nèi)管經(jīng)常性堵死，需要頻繁對系統(tǒng)復(fù)溫活化，影響生產(chǎn)產(chǎn)量，加大運(yùn)行人員工作量。3.如采用其他特殊方法進(jìn)行除氬，則代價(jià)大，從商業(yè)角度來說，無意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用現(xiàn)有成熟的液氮做冷源的純化系統(tǒng)，徹底清除氦氣中所含氬氣，同時(shí)不會對氦氣純化系統(tǒng)內(nèi)管造成堵塞，影響產(chǎn)量，所以采用新分離技術(shù)的純化系統(tǒng)可以連續(xù)工作，降低運(yùn)行人員工作量的液氬固氬分離罐。
[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種液氬固氬分離罐，包括一液氦罐和干燥器，所述液氦罐內(nèi)安裝有一主換熱器，所述主換熱器的下端安裝一輔換熱器，位于液氦罐的內(nèi)部設(shè)置液氦區(qū)，位于液氦區(qū)內(nèi)安裝有氬液化罐、氬固化罐和氬吸附罐，所述干燥器內(nèi)安裝有一加熱棒，所述氬液化罐的外側(cè)設(shè)有一液氬排放閥，主換熱器與干燥器內(nèi)部相通，所述液氦罐的輸入端還設(shè)有第一加熱器，第一加熱器的一端安裝再生氦氣出氣管，位于第一加熱器一端的主換熱器輸入端還接有一純化器安全閥，所述主換熱器的輸出端接有一純化器壓力表，所述主換熱器輸出端與純化器壓力表間接有第二加熱器和第三加熱器，第二加熱器一端為再生氦氣進(jìn)氣管，第三加熱器一端為再生氦氣回氣管，位于第三加熱器的上端還接有一高純氦氣出氣管。
[0006]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述液氦罐內(nèi)還安裝有一液空排放管、液氦加注排放管和液氫排放管。
[0007]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述干燥器內(nèi)還安裝有一干燥器壓力表，所述干燥器壓力表中間并聯(lián)有一干燥器安全閥、粗氦氣進(jìn)氣管、再生回氣管和再生抽空管。
[0008]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述液氦罐的上端接有一液氦杜瓦壓力表和液氦杜瓦安全閥。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，1.可以實(shí)現(xiàn)氦氣純化系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，2.組純化塔工作周期沒有縮短，3.純化的高純氦氣純度達(dá)到國家高純氦指標(biāo)，4.降低因純化塔頻繁復(fù)溫活化而增加的運(yùn)行人員工作量，5.徹底解決工業(yè)氦氣回收純化的實(shí)際意義。
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0013]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種液氬固氬分離罐，包括一液氦罐I和干燥器2，所述液氦罐I內(nèi)安裝有一主換熱器3，所述主換熱器3的下端安裝一輔換熱器4，位于液氦罐I的內(nèi)部設(shè)置液氦區(qū)，位于液氦區(qū)內(nèi)安裝有氬液化罐5、氬固化罐6和氬吸附罐7，所述干燥器2內(nèi)安裝有一加熱棒8，所述氬液化罐5的外側(cè)設(shè)有一液氬排放閥9，主換熱器3與干燥器2內(nèi)部相通，所述液氦罐I的輸入端還設(shè)有第一加熱器10，第一加熱器10的一端安裝再生氦氣出氣管11，位于第一加熱器10 —端的主換熱器3輸入端還接有一純化器安全閥12，所述主換熱器3的輸出端接有一純化器壓力表13，所述主換熱器3輸出端與純化器壓力表13間接有第二加熱器14和第三加熱器15，第二加熱器14 一端為再生氦氣進(jìn)氣管16，第三加熱器15 —端為再生氦氣回氣管17，位于第三加熱器15的上端還接有一高純氦氣出氣管18。
[0015]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述液氦罐I內(nèi)還安裝有一液空排放管19、液氦加注排放管20和液氫排放管。
[0016]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述干燥器2內(nèi)還安裝有一干燥器壓力表21，所述干燥器壓力表21中間并聯(lián)有一干燥器安全閥22、粗氦氣進(jìn)氣管23、再生回氣管24和再生抽空管25。
[0017]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述液氦罐的上端接有一液氦杜瓦壓力表26和液氦杜瓦安全閥27。
[0018]氦氣低溫純化系統(tǒng)的純化塔由液氬分離罐，固氬分離罐，活性炭吸附罐組成。3個(gè)罐體均浸泡在液氮杜瓦中。原料氦氣由管道先進(jìn)入液氮浸泡的液氬分離罐，因氬的液化點(diǎn)為87.3K，在77K的液氮溫區(qū)會凝固成固態(tài)氬，整個(gè)原料氦氣內(nèi)管將被堵死，所以，需對進(jìn)入液氮罐內(nèi)的原料氦氣進(jìn)行加熱控制，控制溫度在90K，原料氦氣中95%以上的氬變成液態(tài)被排放。液氬分離罐在活化時(shí)，液態(tài)氬隨之放空進(jìn)入空氣；從液氬分離罐出來后再進(jìn)入固氬分離罐，從液氬分離罐過來的原料氦氣，在液氮溫區(qū)對原料氣中的氧氮及殘留氬進(jìn)行低溫分離，形成液空及固態(tài)氬，在活化時(shí)，固態(tài)氬隨之放空進(jìn)入空氣；從固氬分離罐出來后的原料氦氣進(jìn)入在經(jīng)過活性炭吸附罐的活性炭吸附，氦氣中的雜質(zhì)基本被徹底清除，剩余雜質(zhì)在5PPM以下，氦氣可達(dá)到99.9995%以上，達(dá)到國家高純氦指標(biāo)。純化塔工作時(shí)間在正常設(shè)計(jì)值之內(nèi)，新設(shè)計(jì)沒有因技術(shù)改進(jìn)而影響純化塔原有工作周期。
[0019]本實(shí)用新型中，液氬固氬的分離罐，能有效清除氦氣中所含的氬氣。原料氦氣由管道進(jìn)入液氮浸泡的液氬分離罐，因氬的液化點(diǎn)為87.3K，在77K的液氮溫區(qū)會凝固成固態(tài)氬，整個(gè)原料氦氣內(nèi)管將被堵死，所以，需對進(jìn)入液氮罐內(nèi)的原料氦氣進(jìn)行加熱，控制溫度在87.3K，原料氦氣中95%以上的氬變成液態(tài)被排放。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，1.可以實(shí)現(xiàn)氦氣純化系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，2.組純化塔工作周期沒有縮短，3.純化的高純氦氣純度達(dá)到國家高純氦指標(biāo)，4.降低因純化塔頻繁復(fù)溫活化而增加的運(yùn)行人員工作量，5.徹底解決工業(yè)氦氣回收純化的實(shí)際意義。
[0021]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液氬固氬分離罐，其特征在于:包括一液氦罐和干燥器，所述液氦罐內(nèi)安裝有一主換熱器，所述主換熱器的下端安裝一輔換熱器，位于液氦罐的內(nèi)部設(shè)置液氦區(qū)，位于液氦區(qū)內(nèi)安裝有氬液化罐、氬固化罐和氬吸附罐，所述干燥器內(nèi)安裝有一加熱棒，所述氬液化罐的外側(cè)設(shè)有一液氬排放閥，主換熱器與干燥器內(nèi)部相通，所述液氦罐的輸入端還設(shè)有第一加熱器，第一加熱器的一端安裝再生氦氣出氣管，位于第一加熱器一端的主換熱器輸入端還接有一純化器安全閥，所述主換熱器的輸出端接有一純化器壓力表，所述主換熱器輸出端與純化器壓力表間接有第二加熱器和第三加熱器，第二加熱器一端為再生氦氣進(jìn)氣管，第三加熱器一端為再生氦氣回氣管，位于第三加熱器的上端還接有一高純氦氣出氣管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氬固氬分離罐，其特征在于:所述液氦罐內(nèi)還安裝有一液空排放管、液氦加注排放管和液氫排放管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氬固氬分離罐，其特征在于:所述干燥器內(nèi)還安裝有一干燥器壓力表，所述干燥器壓力表中間并聯(lián)有一干燥器安全閥、粗氦氣進(jìn)氣管、再生回氣管和再生抽空管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氬固氬分離罐，其特征在于:所述液氦罐的上端接有一液氦杜瓦壓力表和液氦杜瓦安全閥。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種液氬固氬分離罐，包括一液氦罐和干燥器，所述液氦罐內(nèi)安裝有一主換熱器，所述主換熱器的下端安裝一輔換熱器，位于液氦罐的內(nèi)部設(shè)置液氦區(qū)，位于液氦區(qū)內(nèi)安裝有氬液化罐、氬固化罐和氬吸附罐，所述干燥器內(nèi)安裝有一加熱棒，所述氬液化罐的外側(cè)設(shè)有一液氬排放閥，主換熱器與干燥器內(nèi)部相通，所述液氦罐的輸入端還設(shè)有第一加熱器，第一加熱器的一端安裝再生氦氣出氣管。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，1.可以實(shí)現(xiàn)氦氣純化系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，2.組純化塔工作周期沒有縮短，3.純化的高純氦氣純度達(dá)到國家高純氦指標(biāo)，4.降低因純化塔頻繁復(fù)溫活化而增加的運(yùn)行人員工作量，5.徹底解決工業(yè)氦氣回收純化的實(shí)際意義。
【IPC分類】C01B23-00, B01D53-26, B01D53-02
【公開號】CN204417128
【申請?zhí)枴緾N201520003725
【發(fā)明人】撒峰, 李瑋, 侯寶森
【申請人】京安古貝(北京)科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年1月6日