本實(shí)用新型裝置涉及空氣分離中氣體分離提純技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種應(yīng)用于空分系統(tǒng)的外置式氖氦氣體粗制裝置，將空分裝置中的不凝氣體提純?yōu)榇帜屎獾莫?dú)立于空分裝置的外置式裝置。

背景技術(shù)：

氦氣是用途廣泛的稀缺資源，廣泛應(yīng)用于軍工、科研、石化、制冷、醫(yī)療、半導(dǎo)體、管道檢漏、超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、金屬制造、深海潛水、高精度焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。是國防軍工和高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的稀有戰(zhàn)略性物資之一。氦氣在空氣中含量極少，主要存在于天然氣中，含氦天然氣迄今仍是工業(yè)化生產(chǎn)氦氣的唯一來源。我國天然氣中氦氣含量很低，提取難度大，成本高。因此目前氦氣主要依靠進(jìn)口。

除了從含氦天然氣中提取氦氣之外，也可以采用深冷精餾的方法從空分中得到粗氖氦氣。該空分冷箱需進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)，其技術(shù)均由國外氣體公司掌握。

氖氣通常可以作為彩色霓虹燈的充裝氣體用于戶外廣告顯示；還可用于可視發(fā)光指示燈、電壓調(diào)節(jié)，以及激光混合氣成份。此外，氖氣還大量應(yīng)用于高能物理研究，讓氖氣充滿火花室來探測微粒的行徑。氖氣通常從空分裝置中提出，采用深冷精餾的方法從空分中得到粗氖氦氣。該空分冷箱需進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)，其技術(shù)均由國外氣體公司掌握。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型裝置的目的在于設(shè)計(jì)一種應(yīng)用于空分系統(tǒng)的外置式氖氦氣體粗制裝置，可以將空分系統(tǒng)中氖氦富集的不凝氣體進(jìn)行提純，得到純度較高的粗氖氦氣體，作為進(jìn)一步提純得到純氖和純氦的原料。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于空分系統(tǒng)的外置式氖氦氣體粗制裝置，其包括，氖氦精餾塔，其底部原料氣進(jìn)口通過管道及控制閥連接空分冷箱不凝氣管道；冷凝蒸發(fā)器，設(shè)置于所述氖氦精餾塔頂部，冷凝蒸發(fā)器進(jìn)口連接所述氖氦精餾塔頂部粗氖氦氣體出口管路；冷凝蒸發(fā)器設(shè)氮?dú)獬隹诠苈芳翱刂崎y連接至空分冷箱頂部氮?dú)夤艿雷鳛榭辗掷淞炕厥?；所述冷凝蒸發(fā)器頂部設(shè)粗氖氦氣體出口管道及控制閥、連接至氖氦精餾塔底部作為冷源的第一液氮管道；所述第一液氮管道中設(shè)節(jié)流閥；粗氖氦汽化器，設(shè)置于所述冷凝蒸發(fā)器頂部的粗氖氦氣體出口管道中。

進(jìn)一步，所述冷凝蒸發(fā)器還設(shè)作為補(bǔ)充冷源的第二液氮管道及控制閥連接至空分冷箱。

又，所述氖氦精餾塔還設(shè)還設(shè)一殘液管道連接至一殘液蒸發(fā)器。

本實(shí)用新型采用來自空分裝置的不凝氣作為原料氣，進(jìn)入氖氦精餾塔底部作為上升氣參與精餾，氣體在頂部進(jìn)入冷凝器，被低壓液氮冷凝成液體，作為精餾塔的回流液。在冷凝器中抽出粗氖氦氣出冷箱，復(fù)熱至常溫。精餾塔底部出來的液氮經(jīng)節(jié)流后去冷凝器作為冷源，不足的部分由空分液氮作補(bǔ)充，在冷凝器中，液氮被汽化成氮?dú)?，氮?dú)夥祷乜辗稚纤敳康獨(dú)夤芫€回收冷量。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、與可以空分裝置內(nèi)直接制得粗氖氦氣相比較，本實(shí)用新型獨(dú)立于空分裝置，空分裝置不需要進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)，只需增加外連接至該外置式裝置的管道接口。

2、與從含氦天然氣中提取氦氣的裝置相比較，該裝置采用空分裝置中富集氖氦的不凝氣作為原料制取粗氖氦氣產(chǎn)品，從而可以進(jìn)一步同時(shí)得到純氖和純氦。增加了產(chǎn)品的種類。

3、與可以空分裝置內(nèi)直接制得粗氖氦氣相比較，該裝置對(duì)于已有的空分裝置也可以在不改變原有設(shè)備的情況下通過管道連接增加該外置式裝置生產(chǎn)粗氖氦氣產(chǎn)品；而且可以在原有設(shè)備不停車的情況下即實(shí)施改造。經(jīng)濟(jì)性好，推廣價(jià)值高。

4、用于冷凝的液氮汽化為氮?dú)庵蠓祷乜辗诌M(jìn)行冷量回收，減少了能源的浪費(fèi)。

5、來自空分裝置的不凝氣原為排放廢氣，該裝置對(duì)這股氣體進(jìn)行了回收利用，減少了浪費(fèi)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參見圖1，本實(shí)用新型的一種應(yīng)用于空分系統(tǒng)的外置式氖氦氣體粗制裝置，其包括，

氖氦精餾塔1，其底部原料氣進(jìn)口通過管道及控制閥連接空分冷箱100不凝氣管道；

冷凝蒸發(fā)器2，設(shè)置于所述氖氦精餾塔1頂部，冷凝蒸發(fā)器2進(jìn)口連接所述氖氦精餾塔1頂部粗氖氦氣體出口管路；冷凝蒸發(fā)器2設(shè)氮?dú)獬隹诠苈稬21及控制閥連接至空分冷箱100頂部氮?dú)夤艿雷鳛榭辗掷淞炕厥?；所述冷凝蒸發(fā)器2頂部設(shè)粗氖氦氣體出口管道L22及控制閥、連接至氖氦精餾塔1底部作為冷源的第一液氮管道L23；所述第一液氮管道L23中設(shè)節(jié)流閥；

粗氖氦汽化器3，設(shè)置于所述冷凝蒸發(fā)器1頂部的粗氖氦氣體出口管道L22中。

進(jìn)一步，所述冷凝蒸發(fā)器2還設(shè)作為補(bǔ)充冷源的第二液氮管道L24及控制閥連接至空分冷箱100。

又，所述氖氦精餾塔1還設(shè)一殘液管道L4連接至一殘液蒸發(fā)器4。

來自空分裝置的不凝氣作為原料氣，進(jìn)入氖氦精餾塔底部作為上升氣參與精餾，氣體在頂部進(jìn)入冷凝器，被低壓液氮冷凝成液體，作為精餾塔的回流液。在冷凝器中抽出粗氖氦氣出冷箱，復(fù)熱至常溫。精餾塔底部出來的液氮經(jīng)節(jié)流后去冷凝器作為冷源，不足的部分由空分液氮作補(bǔ)充，在冷凝器中，液氮被汽化成氮?dú)猓獨(dú)夥祷乜辗稚纤敳康獨(dú)夤芫€回收冷量。