[發明專利]一種氦氣純化裝置和氦氣純化方法

在審

• 申請號: 201910961829.0
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN111288748A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 楊波;王光義;胡旭東;俞少行;唐毅;鐘文安;王亞;曹國斌;張繼;許琪琪;井建鑫;劉召金
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63810部隊
• 主分類號: F25J3/08
• 分類號: F25J3/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張琳麗

1.一種氦氣純化裝置，其特征在于：包括低溫去氧系統、低溫去氮系統和雜質吸附分離系統；

所述低溫去氧系統包括液氮噴淋腔體、低溫噴淋裝置、低純氦氣儲罐和液氮低溫儲罐，所述液氮低溫儲罐用于儲存低溫液氮，所述低純氦氣儲罐與所述液氮噴淋腔體腔壁通過管路連接并與所述液氮噴淋腔體內部連通，所述低溫噴淋裝置設置于所述液氮噴淋腔體頂端，所述液氮低溫儲罐與所述低溫噴淋裝置通過管路連接；

所述低溫去氮系統包括第一換熱器、氦氣緩沖罐、低溫氫氣儲罐和液氫低溫儲罐，所述液氫低溫儲罐與所述第一換熱器的冷介質進口通過管路連接，所述第一換熱器的熱介質進口與所述液氮噴淋腔體上部通過管路連接，所述第一換熱器的冷介質出口和所述低溫氫氣儲罐通過管路連接，所述氦氣緩沖罐的進口與所述第一換熱器的熱介質出口管路連接；

所述雜質吸附分離系統包括高純氦氣儲罐和氦氣純化柱，所述氦氣純化柱的一端和所述氦氣緩沖罐的出口通過管路連接，所述高純氦氣儲罐和所述氦氣純化柱的另一端通過管路連接，所述氦氣純化柱用于除去氦氣中的雜質氣體。

2.根據權利要求1所述的一種氦氣純化裝置，其特征在于：所述低溫去氧系統還包括第二換熱器和第一氦氣壓縮泵，所述液氮噴淋腔體和所述低純氦氣儲罐之間的管路上還設置有所述第二換熱器，所述低純氦氣儲罐與所述第二換熱器的熱介質進口管路連接，所述液氮噴淋腔體腔壁與所述第二換熱器的熱介質出口管路連接，所述第一氦氣壓縮泵設置于所述第二換熱器的熱介質進口和所述低純氦氣儲罐之間的管路上。

3.根據權利要求1所述的一種氦氣純化裝置，其特征在于：所述低溫去氧系統還包括氧氮緩沖罐和第一低溫泵，所述液氮噴淋腔體的底部、所述氧氮緩沖罐、所述第一低溫泵和所述第二換熱器的冷介質進口依次通過管路連接。

4.根據權利要求1所述的一種氦氣純化裝置，其特征在于：所述低溫去氧系統還包括氦氣放氣環，所述氦氣放氣環固定設置于所述液氮噴淋腔體內，所述氦氣放氣環與所述低純氦氣儲罐通過管路連接，所述氦氣放氣環上均勻開設有多個放氣孔。

5.根據權利要求1所述的一種氦氣純化裝置，其特征在于：所述低溫去氮系統還包括低溫壓縮泵，所述低溫壓縮泵設置于所述低溫氫氣儲罐和所述第一換熱器的冷介質出口之間的管路上。

6.根據權利要求1所述的一種氦氣純化裝置，其特征在于：所述低溫去氮系統還包括第二低溫泵，所述第二低溫泵設置于所述液氫低溫儲罐和所述第一換熱器的冷介質進口之間的管路上，所述低溫去氧系統還包括第三低溫泵，所述第三低溫泵設置于所述液氮低溫儲罐與所述低溫噴淋裝置之間的管路上。

7.根據權利要求1所述的一種氦氣純化裝置，其特征在于：所述雜質吸附分離系統還包括第二氦氣壓縮泵，所述第二氦氣壓縮泵設置于所述氦氣純化柱和所述高純氦氣儲罐之間的管路上。

8.根據權利要求1所述的一種氦氣純化裝置，其特征在于：所述氦氣純化柱內設置有分子篩和金屬氧化物，所述氦氣純化柱內所述分子篩和所述金屬氧化物的質量比為7：3，所述分子篩由3A分子篩和4A分子篩等質量比混合而成。