稀有氣體干燥提純裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種稀有氣體干燥提純裝置及方法，該裝置包括依次連接的氣瓶組、氣液分離模塊、干燥凈化模塊、稀有氣體檢漏模塊和用于對稀有氣體進行高度提純的稀有氣體提純模塊，稀有氣體提純模塊的進氣口與干燥凈化模塊的純化氣出口連通，稀有氣體提純模塊的出氣口以及所述稀有氣體檢漏模塊的出氣口分別與氣液分離模塊的進氣口氣瓶組連通；該方法主要包括預處理、吸附干燥和再生、檢漏及提純的過程。本發明專利技術可以有效提高稀有氣體的純度，確保使用過程中稀有氣體的純度≥98％，同時本發明專利技術能提高稀有氣體使用效率5倍以上，還能提高設備使用壽命。

【技術實現步驟摘要】
稀有氣體干燥提純裝置及方法
本專利技術涉及一種氣體干燥提純裝置及方法，具體涉及一種稀有氣體或其他稀有氣體干燥提純裝置及方法。
技術介紹
大規模生產中，經常會對某些設備進行檢漏。稀有氣體如氦氣，因其分子量及粘滯系數小、易通過漏孔、易擴散、不腐蝕設備的特點常被用作示漏氣體。如冰箱、空調的檢漏。利用氦質譜檢漏時，稀有氣體的純度要求不低于75％，氣體水露點不高于-60℃。在檢漏過程中，會有空氣、水分等雜質混入稀有氣體中，造成稀有氣體的純度降低、水露點升高；而當稀有氣體露點高于-60℃，純度低于75％時，稀有氣體無法滿足檢漏要求。CN201310491947.2提供了一種稀有氣體干燥回收系統，其原理是在稀有氣體的循環使用過程中，利用吸附式干燥器對稀有氣體進行干燥，將干燥過程中產生的水分經重型分離器分離并排出系統，并通過粉塵過濾器過濾雜質，實現了水分及雜質在系統中的脫除。但該稀有氣體干燥回收系統在使用過程中，雖然系統中稀有氣體的純度能夠滿足要求，但長期維持在85％～90％之間，對檢漏精度存在一定的影響，同時，該稀有氣體干燥回收系統在長期使用后會出現稀有氣體純度不斷降低的問題，只能關停系統返回工廠重新提純，較為麻煩。另外，稀有氣體尤其是氦氣屬于戰略性不可再生資源，在我國屬于凈進口資源，因此，急需一種能提高稀有氣體使用效率和使用壽命的干燥提純設備。
技術實現思路
為了解決
技術介紹
中存在的問題，本專利技術提供了一種稀有氣體干燥提純裝置，解決了稀有氣體長期工作后純度不斷降低的問題。本專利技術的具體技術解決方案如下：所提供的稀有氣體干燥提純裝置，包括依次連接的氣瓶組、氣液分離模塊、干燥凈化模塊和稀有氣體檢漏模塊，還包括用于對稀有氣體進行高度提純的稀有氣體提純模塊，所述稀有氣體提純模塊的進氣口與干燥凈化模塊的純化氣出口連通，所述稀有氣體提純模塊的出氣口以及所述稀有氣體檢漏模塊的出氣口分別與氣液分離模塊的進氣口氣瓶組連通；所述氣體提純模塊用于將稀有氣體的純度提高至96-98％。還包括增壓機組，氣瓶組通過增壓機組與氣液分離模塊連接；所述稀有氣體提純模塊的出氣口以及所述稀有氣體檢漏模塊的出氣口分別與增壓機組的進氣口連通。上述干燥凈化模塊的純化氣出口與稀有氣體提純模塊連通的管道上設置有控制閥門；所述控制閥門用于調節進氣量和控制管道通斷。上述氣體提純模塊包括串聯的一級、兩級或多級提純膜。當氣體提純模塊包括串聯的兩級提純膜時，所述閥門控制10的進氣量為干燥凈化模塊的純化氣出口出氣量的1/6-1/2。上述氣液分離模塊包括從進氣口依次串聯的冷卻器、重型分離器、前置過濾器和除油過濾器；所述干燥凈化模塊包括至少兩個吸附罐，當其中一個或多個吸附罐進行吸附時，其余吸附罐進行再生；所述增壓機組包括低壓緩沖罐和增壓機；所述增壓機為活塞式中壓增壓機。還包括粉塵過濾器，設置在干燥凈化模塊和氣體檢漏室之間。上述稀有氣體為氦氣。一種稀有氣體干燥提純方法，包括以下步驟：1)預處理：稀有氣體進行冷卻以初步分離水分，再經除塵除油處理；2)吸附干燥：預處理后的稀有氣體經吸附劑干燥以進一步除水；3)再生、檢漏及提純：對吸附劑進行加熱再生，再生氣返回步驟1；吸附干燥后的干燥氣中的70-85％進入檢漏室進行檢漏，檢漏后的氣體返回步驟1；吸附干燥后的干燥氣中的剩余氣體經一至三級提純膜提純，提純后的氣體返回步驟1。上述進入檢漏室的氣體占干燥氣的80％，所述提純膜為兩級。本專利技術的優點是：1、由于增設了稀有氣體提純模塊，本專利技術可以有效提高稀有氣體的純度，確保使用過程中稀有氣體的純度≥98％。2、由于在干燥凈化模塊的純化氣出口與稀有氣體提純模塊連通的管道上設置了閥門，本專利技術可根據使用情況關閉閥門來更換過度使用以至無法繼續提純的稀有氣體提純模塊，該閥門不但可以保證系統的長期不間斷工作，同時在稀有氣體純度滿足要求時暫停稀有氣體提純模塊，避免提純過度。3、本專利技術能提高稀有氣體使用效率5倍以上，還能提高設備使用壽命。附圖說明圖1是本專利技術的系統原理圖；圖2是本專利技術氣體提純模塊的示意圖。附圖標記如下：1-氣瓶組；2-增壓機組；3-氣液分離模塊；4-干燥凈化模塊；5-氣體檢漏室；6-氣體提純模塊；7-一級提純膜；8-二級提純膜；9-粉塵過濾器。具體實施方式以下結合附圖對本專利技術做詳細說明：該稀有氣體干燥提純裝置包括依次連接的氣瓶組、氣液分離模塊、干燥凈化模塊、稀有氣體檢漏模塊以及用于對稀有氣體進行高度提純的稀有氣體提純模塊，稀有氣體提純模塊的進氣口與干燥凈化模塊的純化氣出口連通，稀有氣體提純模塊的出氣口與氣液分離模塊連通。經稀有氣體提純模塊提純的稀有氣體純度≥98％，稀有氣體提純模塊可以選擇多種不同的形式，但無論選取何種形式，均應滿足純度要求。例如：由一級提純膜構成或兩級提純膜構成，當提純膜為一級時，較之現有技術提純效果提高5～8％，兩級提純膜時，提純效果提高15％以上，而當提純膜為三級時，經實地測量檢索，提純效果降低為5～8％，且成本上升，因此，建議選擇二級提純膜串聯的結構形式組成稀有氣體提純模塊。為了實現進氣量調節以及便于在線更換提純膜的功能，技術人員增設了控制閥門，具體是：將干燥凈化模塊的純化氣出口分別與稀有氣體提純模塊和稀有氣體檢漏模塊的進氣口連通，然后干燥凈化模塊的純化氣出口與稀有氣體提純模塊連通的管道上設置有閥門。為了滿足提純效果的要求，可以調整進入氣體提純模塊的進氣量來實現。當提純膜為一級時，可調整閥門控制進入氣體提純模塊的最大進氣量為干燥凈化模塊的純化氣出口出氣量的2/5；當提純膜為二級時，可調整閥門控制進入氣體提純模塊的最大進氣量為干燥凈化模塊的純化氣出口出氣量的1/5。由于一級提純膜占用系統氣量較多，且較難滿足純度要求，因此建議選擇二級提純膜配合1/5進氣量進行作業。以下是該稀有氣體干燥提純裝置的整體說明：如圖1所示，該稀有氣體干燥提純裝置包括氣瓶組、增壓機組、氣液分離模塊、干燥凈化模塊和氣體提純模塊；其中增壓機組包括低壓緩沖罐和增壓機；氣液分離模塊包括從進氣口依次串聯的冷卻器、重型分離器、前置過濾器和除油過濾器；氣液分離模塊的進氣口通過增壓機組與氣瓶組連接，氣液分離模塊的出氣口與干燥凈化模塊的進氣口連接；干燥凈化模塊包括至少兩個吸附罐，當其中一個進行吸附時，另一個進行再生；干燥凈化模塊的再生氣出口與氣瓶組連接，干燥凈化模塊的純化氣出口同時與氣體提純模塊的進氣口和氣體檢漏室的進氣口連接，氣體提純模塊的出氣口和氣體檢漏室的出氣口與低壓緩沖罐連接。在本專利技術中，為了使進入檢漏室的氣體符合一定的壓力要求，而在緩沖罐與冷卻器之間增加了增壓機，由于增壓機通常為活塞式增壓機，氣流不平穩，因此在檢漏室前增加了緩沖儲氣罐，以起到平緩氣流、儲氣，穩壓的作用，另外中壓增壓機也為后續氣體處理過程中水分的脫除創造了有利條件。本專利技術中的分離器的作用是對冷卻器輸送過來的氣體進行氣液分離，使體積大的水珠從氣體中脫出，脫出的氣體通過排污口排出系統。為了防止油性物質對吸附式干燥器造成影響，而在吸附式干燥器與分離器之間加入了除油過濾器。為了減輕除油過濾器的負擔，而在除油過濾器前增加了前置過濾器。前置過濾器的作用是除去氣體中體積較小的水份及油滴，除油過濾器的作用是除去氣體中體積更小的水霧和油霧。為了除去氣體回收純化過程中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種稀有氣體干燥提純裝置，包括依次連接的氣瓶組、氣液分離模塊、干燥凈化模塊和稀有氣體檢漏模塊，其特征在于：還包括用于對稀有氣體進行高度提純的稀有氣體提純模塊，所述稀有氣體提純模塊的進氣口與干燥凈化模塊的純化氣出口連通，所述稀有氣體提純模塊的出氣口以及所述稀有氣體檢漏模塊的出氣口分別與氣液分離模塊的進氣口氣瓶組連通；所述氣體提純模塊用于將稀有氣體的純度提高至96?98％。

【技術特征摘要】
1.一種稀有氣體干燥提純裝置，包括依次連接的氣瓶組、氣液分離模塊、干燥凈化模塊和稀有氣體檢漏模塊，其特征在于：還包括用于對稀有氣體進行高度提純的稀有氣體提純模塊，所述稀有氣體提純模塊的進氣口與干燥凈化模塊的純化氣出口連通，所述稀有氣體提純模塊的出氣口以及所述稀有氣體檢漏模塊的出氣口分別與氣液分離模塊的進氣口氣瓶組連通；所述氣體提純模塊用于將稀有氣體的純度提高至96-98％。2.根據權利要求1所述的稀有氣體干燥提純裝置，其特征在于：還包括增壓機組，氣瓶組通過增壓機組與氣液分離模塊連接；所述稀有氣體提純模塊的出氣口以及所述稀有氣體檢漏模塊的出氣口分別與增壓機組的進氣口連通。3.根據權利要求2所述的稀有氣體干燥提純裝置，其特征在于：所述干燥凈化模塊的純化氣出口與稀有氣體提純模塊連通的管道上設置有控制閥門；所述控制閥門用于調節進氣量和控制管道通斷。4.根據權利要求3所述的稀有氣體干燥提純裝置，其特征在于：所述氣體提純模塊包括串聯的一級、兩級或多級提純膜。5.根據權利要求4所述的稀有氣體干燥提純裝置，其特征在于：當氣體提純模塊包括串聯的兩級提純膜時，所述閥門控制的進氣量為干燥凈化模塊的純化氣出口出氣量的1/...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李大明，段廣厚，
申請(專利權)人：無錫聯合超濾凈化設備科技有限公司，西安聯合超濾凈化設備有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32