[發明專利]氦氣的純化方法及純化裝置

有效

• 申請號: 201210021263.1
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102602899A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 住田俊彥;北岸信之;中谷光利;尤瓏
• 申請（專利權）人: 住友精化株式會社
• 主分類號: C01B23/00
• 分類號: C01B23/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡燁

1.氦氣的純化方法，該方法是對至少含有氫、一氧化碳及來源于空氣的氮和氧作為雜質且其氧含量大于氫含量及一氧化碳含量的氦氣進行純化的方法，其特征在于，

在所述氦氣中添加氫，使得該氦氣中的氫含量大于氧含量的同時使氧摩爾濃度超過氫摩爾濃度和一氧化碳摩爾濃度之和的1/2，

然后，以釕或鈀作為催化劑使所述氦氣中的氧與氫及一氧化碳反應，從而以殘留有氧的狀態生成二氧化碳和水，

接著，使用脫水裝置減少所述氦氣的水分含有率，

然后，在所述氦氣中添加一氧化碳，使得該氦氣中的一氧化碳摩爾濃度超過氧摩爾濃度的2倍，

接著，以釕或鈀作為催化劑使所述氦氣中的氧與一氧化碳反應，從而以殘留有一氧化碳的狀態生成二氧化碳，

然后，用吸附劑通過變壓吸附法至少吸附所述氦氣中的一氧化碳、二氧化碳和水。

2.如權利要求1所述的氦氣的純化方法，其特征在于，以殘留有氧的狀態生成二氧化碳和水的所述反應中的催化劑，以及以殘留有一氧化碳的狀態生成二氧化碳的所述反應中的催化劑均使用釕，各反應溫度均在200℃以下。

3.如權利要求1或2所述的氦氣的純化方法，其特征在于，使用氣液分離器作為脫水裝置來降低所述氦氣的水分含有率。

4.如權利要求1或2所述的氦氣的純化方法，其特征在于，所述利用變壓吸附法進行的吸附后，用吸附劑通過-10℃～-50℃的變溫吸附法至少吸附所述氦氣的雜質中的氮。

5.如權利要求3所述的氦氣的純化方法，其特征在于，所述利用變壓吸附法進行的吸附后，用吸附劑通過-10℃～-50℃的變溫吸附法至少吸附所述氦氣的雜質中的氮。

6.氦氣的純化裝置，該裝置是對至少含有氫、一氧化碳及來源于空氣的氮和氧作為雜質且其氧含量大于氫含量及一氧化碳含量的氦氣進行純化的裝置，其特征在于，

具備導入所述氦氣的第1反應器，在導入所述第1反應器的所述氦氣中添加氫而使該氦氣中的氫含量大于氧含量的同時使氧摩爾濃度超過氫摩爾濃度和一氧化碳摩爾濃度之和的1/2的氫濃度調節裝置，導入從所述第1反應器流出的所述氦氣的第2反應器，在導入所述第2反應器的所述氦氣中添加一氧化碳而使該氦氣中的一氧化碳摩爾濃度超過氧摩爾濃度的2倍的一氧化碳濃度調節裝置，在所述第1反應器和所述第2反應器之間用于減少所述氦氣的水分含有率的脫水裝置，與所述第2反應器連接的吸附裝置；

在所述第1反應器中填充作為催化劑的釕或鈀，在所述第2反應器中填充作為催化劑的釕或鈀；

所述吸附裝置具有通過使用了吸附劑的變壓吸附法至少吸附所述氦氣中的一氧化碳、二氧化碳和水的變壓吸附單元。

7.如權利要求6所述的氦氣的純化裝置，其特征在于，所述吸附裝置在通過所述變壓吸附法吸附雜質后，具有用吸附劑通過-10℃～-50℃的變溫吸附法至少吸附所述氦氣的雜質中的氮的變溫吸附單元。