[發明專利]一種從光纖預制棒燒結爐排放廢氣里回收提純氦氣的方法和系統

在審

• 申請號: 201810486078.7
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108671747A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 劉洋;周國忠
• 申請（專利權）人: 蘇州朗道節能技術有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/81;B01D53/78;B01D53/68
• 代理公司: 蘇州衡創知識產權代理事務所(普通合伙) 32329
• 代理人: 王睿

本發明公開了一種從光纖預制棒燒結爐排放廢氣里回收提純氦氣的方法，包括的步驟依次為：導入、堿洗和水洗、干燥和除氯、加壓除氯、加熱、催化、吸干和除碳、深冷提純、低溫凈化；本發明還公開了一種從光纖預制棒燒結爐排放廢氣里回收提純氦氣的系統，該系統包括，真空泵、堿洗裝置、水洗裝置、干燥器和除氯器、壓縮裝置、加壓除氯器、換熱器、催化器、吸附筒、深冷提純裝置、低溫凈化裝置、產品儲罐。本發明由于采用以上多級除氯步驟，將廢氣中氯氣含量脫除到1PPm以下，同時設置回流泵使全部廢氣都能夠參與提純過程，避免含氦廢氣放空，具有結構簡單合理、環保節能的優勢。

技術領域

本發明涉及稀有氣體回收提純技術領域，特別是涉及一種從光纖預制棒燒結爐排放廢氣里回收提純氦氣的方法和系統。

背景技術

氦氣，英文名為Helium，符號為He，無色無味，不可燃氣體，空氣中的含量約為百萬分之5.2。化學性質不活潑，通常狀態下不與其它元素或化合物結合。由于此種特性，氦氣在光纖制造過程中應用非常廣泛，尤其是在生產光纖的前置原材料光纖預制棒的生產過程中氦氣被作為光纖預制棒在光纖預制棒燒結爐中加熱燒結的保護氣體，防止光纖預制棒氧化，發揮導熱特性節省能耗而起到決定性作用，因而被大量使用。雖然氦氣在空氣中廣泛存在，但是因為含量極低，因此工業用氦氣的生產工藝復雜、生產成本居高不下，同時在現有的光纖預制棒生產工藝中，這部分作為保護氣體使用的氦氣在光纖預制棒燒結爐廢氣出口處連同氯氣、其他氯化物作為廢氣經過化學處理后直接排向室外，造成極大資源浪費，隨著人們節能環保意識的日益增長，對一種光纖預制棒燒結爐廢氣的回收系統的需求越來越迫切。目前現有技術中，雖然一些氦氣回收系統能夠回收廢氣中的氦氣，但是回收過程中要么對氯氣的化學處理會產生新的污染，要么在吸附筒加熱還原時，吸附筒容腔中的殘余廢氣再次與所吸附的雜質氣體混合被并排放室外，造成留存在吸附筒容腔中的這部分廢氣中的氦氣不能進入吸附工序，進而不能被提純，達不到回收目的。

現有技術中并沒有一種環保節能，整個作業過程中不放空廢氣，使全部廢氣都能夠參與提純過程的回收提純方法和系統。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種從光纖預制棒燒結爐排放廢氣里回收提純氦氣的方法和系統，能夠徹底清除廢氣中的氯氣，并且進行無污染處理，同時能夠在吸附再生過程中把吸附裝置中的廢氣重新導入回收系統，達到整個系統沒有放空含氦廢氣，大大提高了回收設備的生產效率和含氦廢氣的回收率。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：包含以下步驟：

a)通過集氣裝置連接光纖預制棒燒結爐排氣口和氦氣專用真空泵，負壓收集光纖預制棒燒結爐排出的廢氣；

b)收集到的廢氣先后經過堿洗和水洗裝置，進行堿洗和水洗除氯處理，脫除廢氣中的氯氣和鹵化物；

C)堿洗和水洗后的廢氣經過吸干精除氯裝置，脫除b步驟中帶進的水份并在堿金屬的作用下進行低壓除氯處理，脫除殘余氯氣和鹵化物；

d)對除濕除氯完成后的廢氣進行加壓，加壓到規定壓力后的廢氣進入除鹵器，進行加壓除氯處理，脫除殘余氯氣和鹵化物；

e)除氯后的廢氣進行加熱，加熱到規定溫度后的廢氣進入催化器進行催化處理；

f)經催化后的廢氣通過換熱器進行冷卻后，進入吸附筒脫除水份和二氧化碳；

g)脫水除碳處理后的廢氣，進入深冷提純裝置通過液氮作為降溫劑，在換熱器組中進行低溫冷凝提純，脫除廢氣中含有的氧、氮、氬氣體；

h)脫除氧、氮、氬氣體后的廢氣進入低溫凈化裝置進行凈化處理，最終獲得高純度的氦氣。

本發明一個較佳實施例中，進一步包括f步驟和h步驟均包括對廢氣進行吸附處理，以及對吸附處理用到的裝置進行電加熱還原再生處理。