[發明專利]含氯尾氣氦氣提純系統

在審

• 申請號: 201911180830.6
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN112850668A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 楊森;劉亭婷;沈一春;王亞軍;吳國其
• 申請（專利權）人: 中天科技精密材料有限公司;江蘇中天科技股份有限公司
• 主分類號: C01B23/00
• 分類號: C01B23/00;B01D53/04;B01D53/22;B01D53/26;B01D53/28
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 陳海云;許春曉

本發明提供的一種含氯尾氣氦氣提純系統，依次包括除氯干燥模塊、膜分離純化模塊、吸附純化模塊及回收供氣單元，其中每一模塊的出氣端依次連接有檢測裝置和多通閥；當檢測結果不符合預設指標時，含氯尾氣自每一模塊的出氣端經多通閥導入至當前模塊的進氣端以再次進行同級凈化；當檢測結果符合預設指標，含氯尾氣自每一模塊的出氣端經多通閥導入后一模塊的進氣端以進行下一級純化，直至通入回收供氣單元進入待使用階段。本系統較高效率的處理回收利用氦氣，可大大節約采購氦氣的成本，也使氦氣得到充分的利用。

技術領域

本發明涉及氣體提純技術領域，特別是指一種含氯尾氣氦氣提純系統。

背景技術

氦氣其惰性氣體的特性被廣泛應用，尤其在工業上。但是氦氣為稀有氣體，我國存量很少，主要靠進口，價格昂貴。其實被使用過的氦氣其濃度仍較高，直接排放會造成極大的浪費。勢必要將氦氣回收提純再利用。不僅節約了資源，經濟角度也是降低成本，對地球的可持續發展有著重要的意義。氦氣回收的方式主要是：深冷法、膜分離法、變壓吸附法、化學吸附。

光纖產業中，需要使用99.99％的高純度氦氣，而在使用后的尾氣中，氦氣含量仍比較高，在50-95％之間，但是還混有水汽、氮氣、氯氣等其他氣體，無法被工藝上正常使用。目前氦氣處理回收還存在如下問題：(1)氦氣分子量小，難收集；(2)回收純度不高；(3)尾氣中含有其他氣體，去除不徹底等困難。

發明內容

鑒于以上內容，有必要提供一種改進的含氯尾氣氦氣提純系統。

本發明提供的技術方案為：一種含氯尾氣氦氣提純系統，依次包括除氯干燥模塊、膜分離純化模塊、吸附純化模塊及回收供氣單元，其中每一模塊的出氣端依次連接有檢測裝置和多通閥；當檢測結果不符合預設指標時，含氯尾氣自每一模塊的出氣端經多通閥導入至當前模塊的進氣端以再次進行同級凈化；當檢測結果符合預設指標，含氯尾氣自每一模塊的出氣端經多通閥導入后一模塊的進氣端以進行下一級純化，直至通入回收供氣單元進入待使用階段。

進一步的，所述除氯干燥模塊包括依次設置的除氯噴淋塔、干燥機和干式吸附塔，含氯尾氣先除氯，后干燥，并由干式吸附塔去除余氯。

進一步的，所述干燥機內的除水填充物包括氧化硅和氧化鋁的組合物、活性氧化鋁和分子篩的組合、黏土干燥劑中的一種。

進一步的，所述除氯干燥模塊的出氣端的檢測裝置包括氯氣濃度分析儀器，檢測指標為氣源中氯氣的去除率達98％以上。

進一步的，所述膜分離純化模塊依次包括一級氣包、一級壓縮機、緩沖罐、過濾器、冷干機及膜分離純化裝置，除氯后的氣源經加壓、穩壓后過濾去除油、水及顆粒，并將氣體溫度降至膜分離純化裝置入口氣體條件。

進一步的，所述膜分離純化裝置包括一級膜組和二級膜組，每級膜組設有純氣出口和不純氣出口；一級膜組純氣出口接入二級膜組，一級膜組不純氣出口接入一級氣包；二級膜組純氣出口接入吸附純化模塊，二級膜組不純氣排入大氣。

進一步的，所述膜分離純化裝置包括一級膜組、二級膜組和三級膜組，每級膜組設有純氣出口和不純氣出口；一級膜組純氣出口接入三級膜組，一級膜組不純氣出口接入二級膜組；二級膜組純氣出口接入一級氣包，二級膜組不純氣排入大氣；三級膜組純氣出口接入吸附純化模塊，三級膜組不純氣出口接入一級氣包。

進一步的，每一膜組的出口設有氦氣濃度分析儀器，當末級膜組的純氣被檢測出氦氣的濃度小于99％時，純氣重新通入一級氣包的進口；反之，接入吸附純化模塊。

進一步的，所述吸附純化模塊包括依次設置的二級氣包、二級壓縮機、緩沖罐、過濾器、冷干機及吸附純化裝置；膜純化后的氣源經加壓、穩壓后過濾去除油、水及顆粒，并將氣體溫度降至零下180-196℃，通過吸附純化裝置對氮、氧、水、二氧化碳、氬進行吸附。