一種氦氖濃縮裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種氦氖的制備與提取的技術領域，具體是一種氦氖濃縮的設備與裝置。
【背景技術】
[0002]稀有氣體氖氦因其含量少，價格昂貴，氦可以從天然氣中提取，而氖主要從空氣中提取，且氖的價格遠高于氦，現有的空分裝置數量眾多，簡單改造獲得的含氦氖原料氮具有壓力低，流量較大，濃度低的特點，一般資源比較分散，常規方法粗氦氖濃度低，充瓶運輸量較大，費用較高，或獲得高濃度的粗氦氖氣能耗高。
【發明內容】
[0003]本實用新型正是針對以上技術問題，提供一種氦氖濃縮裝置，具體技術方案如下:
[0004]—種氦氖濃縮裝置，包括包括單級風機NC851、壓縮機NC852、濃縮冷箱CB801，所述濃縮冷箱包括換熱器E801、一級濃縮塔C801、二級濃縮塔C802、冷凝蒸發器K801，空分冷箱CB通過換熱器E801連接單級風機NC851的入口，單級風機NC851出口通過換熱器E801連接一級濃縮塔C801的下部氣相入口 ；一級濃縮塔C801連接冷凝蒸發器K801的冷凝通道一，其冷凝液體返回一級濃縮塔C801 ;冷凝蒸發器K801冷凝通道一的不凝氣通道經過換熱器E801連接壓縮機NC852，壓縮機NC852出口通道經過換熱器E801連接二級濃縮塔C802的下部氣相入口，二級濃縮塔C802液相通道連接一級濃縮塔C801，二級濃縮塔C802的氣相出口連接冷凝蒸發器K801的冷凝通道二，其冷凝液體返回二級濃縮塔C802，不凝氣即為成品粗氦氖。
[0005]作為可選方式，上述的一種氦氖濃縮裝置，所述冷凝蒸發器K801的成品不凝氣經過換熱器E801熱端出口獲得成品粗氦氖。
[0006]作為可選方式，上述的一種氦氖濃縮裝置，補充冷源液氮連接冷凝蒸發器K801的蒸發側通道入口 ；蒸發側通道出口連接空分冷箱CB的低壓氮氣或污氮。
[0007]作為可選方式，上述的一種氦氖濃縮裝置，一級濃縮塔C801底部液相去冷凝蒸發器K801的閃蒸汽與空分冷箱CB來的低壓氦氖氮氣管匯合去濃縮冷箱換熱器E801復熱。
[0008]作為可選方式，上述的一種氦氖濃縮裝置，空分冷箱CB還設有換熱器E800，來自空分冷箱CB的低壓氦氖原料氣經過換熱器E800低壓通道冷端入口，其出口連接單級風機NC851的入口 ；濃縮冷箱CB801的冷凝蒸發器K801蒸發側通道的蒸發氣連接濃縮冷箱CB801內的換熱器E801的冷端入口，其換熱器E801出口連接空分冷箱換熱器E800的熱端入口，其換熱器E800的冷端出口連接空分冷箱CB低壓氮或污氮。
[0009]作為可選方式，上述的一種氦氖濃縮裝置，一級濃縮塔C801底部液相去冷凝蒸發器K801的閃蒸汽連接濃縮冷箱換熱器E801再與空分冷箱CB復熱后的低壓氦氖氮氣管匯合連接壓縮機NC852的入口。
[0010]作為可選方式，上述的一種氦氖濃縮裝置，來自空分冷箱CB的主冷不凝氣連接一級濃縮塔C801的下部進氣管。
[0011]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0012]本實用新型中的裝置操作簡便，增加的費用低廉，提高經濟效益非常顯著，增強競爭力，具有非常重要的意義。
[0013]1、低壓低濃度氦氖氣量大，常規方式一級濃縮，多級壓縮能耗高；流量調節范圍有限；通過兩級濃縮大大降低濃縮功耗，一般可降低50%以上。
[0014]2、二級濃縮處理氣量大大減少，故可通過提高二級濃縮壓力，顯著降低粗氦氖氣的氮氣含量，提高氦氖濃度，減少裝瓶運輸量，也有利于原有精制系統進一步擴能。
[0015]3、粗氦氖回收率高。
[0016]4、特別適合于集中的多套空分處理，一級濃縮采用單級壓縮方式，氣量調節范圍非常寬，能耗主要集中在壓縮機，有助于能耗進一步降低。
【附圖說明】
[0017]本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
[0018]圖1為本實用新型中一種氦氖濃縮裝置的實施例1結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型中一種氦氖濃縮裝置的實施例2結構示意圖。
[0020]附圖標記:
[0021]空分冷箱——CB
[0022]空分冷箱換熱器——E800
[0023]濃縮冷箱——CB801
[0024]單級風機——NC851
[0025]壓縮機——NC852
[0026]濃縮冷箱換熱器——E801
[0027]一級濃縮塔——C801
[0028]二級濃縮塔——C802
[0029]濃縮冷凝蒸發器一一 K801。
【具體實施方式】
[0030]實施例1參見附圖1:
[0031]來自空分冷箱CB的低壓低濃度氦氖去濃縮冷箱CB801，經換熱器E801復熱到常溫，去單級風機NC851增壓，獲得壓力低濃度氦氖去濃縮冷箱經換熱器E801冷卻后去一級濃縮塔C801濃縮；一級濃縮塔C801的底部獲得的液相，作為冷源去冷凝蒸發器K801 ;—級濃縮塔C801的上部氣相去冷凝蒸發器K801的冷凝通道一冷凝，冷凝通道一的出口液相作為回流液返回一級濃縮塔C801的上部，其不凝氣經換熱器E801復熱去壓縮機NC852壓縮，再經換熱器E801冷卻，進入二級濃縮塔C802進一步濃縮。二級濃縮塔C802的底部獲得的液相返回一級濃縮塔C801的上部；二級濃縮塔C802的上部氣相經冷凝蒸發器K801的冷凝通道二冷凝，冷凝通道二的出口液相作為回流液返回二級濃縮塔C802的上部，其不凝氣經換熱器E801復熱獲得滿足精制或裝瓶要求的粗氦氖；補充冷源液氮去冷凝蒸發器K801 ;冷凝蒸發器K801蒸發側獲得的低溫氮氣返回空分冷箱氮氣管。
[0032]冷凝蒸發器K801內設有閃蒸結構，一級濃縮塔C801底部液相去冷凝蒸發器K801的閃蒸汽與空分冷箱來的低壓氦氖氮氣匯合去濃縮冷箱換熱器E801復熱增壓。
[0033]來自空分的主冷不凝氣作為原料也進入一級濃縮塔C801。
[0034]本實施例簡單，適宜于低溫管道補償保溫簡單，低溫管道連接距離較短的裝置。
[0035]實施例2參見附圖2:
[0036]來自空分冷箱CB的低壓低濃度氦氖在空分冷箱CB內，經換熱器E800復熱到常溫，去單級風機NC851增壓，獲得壓力低濃度氦氖去濃縮冷箱經換熱器E801冷卻后去一級濃縮塔C801濃縮；一級濃縮塔C801的底部獲得的液相，作為冷源去冷凝蒸發器K801 ;—級濃縮塔C801的上部氣相去冷凝蒸發器K801的冷凝通道一冷凝，冷凝通道一的出口液相作為回流液返回一級濃縮塔C801的上部，其不凝氣經換熱器E801復熱去壓縮機壓縮，再經換熱器E801冷卻，進入二級濃縮塔C802進一步濃縮。二級濃縮塔C802的底部獲得的液相返回一級濃縮塔C801的上部；二級濃縮塔C802的上部氣相經冷凝蒸發器K801的冷凝通道二冷凝，冷凝通道二的出口液相作為回流液返回二級濃縮塔C802的上部，其不凝氣經換熱器E801復熱獲得滿足精制或裝瓶要求的粗氦氖；補充冷源液氮去冷凝蒸發器K801 ;冷凝蒸發器K801蒸發側獲得的低溫氮氣經換熱器E801復熱，再經空分冷箱CB內的換熱器E800冷卻后返回空分冷箱氮氣或污氮。
[0037]冷凝蒸發器K801內設有閃蒸結構，一級濃縮塔C801底部液相去冷凝蒸發器K801的閃蒸汽經換熱器E801復熱后與空分冷箱復熱后的低壓氦氖氮氣匯合去單級風機NC851增壓。
[0038]來自空分的主冷不凝氣作為原料也進入一級濃縮塔C801。
[0039]本實施例適用于低溫管道較長，補償、保溫不方便，但由于反復換熱，單級風機增壓比增大，壓縮功耗略大。
[0040]本實用新型通過常規現有空分裝置的低壓低濃度氦氖氣制取較高濃度氦氖。運行能耗低，效果顯著、具有極大的經濟效益，意義重大，值得推廣。
[0041]本實用新型并不局限于前述的【具體實施方式】。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。本說明書中公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
【主權項】
1.一種氦氖濃縮裝置，包括包括單級風機(NC851)、壓縮機(NC852)、濃縮冷箱(CB801)，所述濃縮冷箱包括換熱器(E801)、一級濃縮塔(C801)、二級濃縮塔(C802)、冷凝蒸發器(K801)，其特征在于:空分冷箱(CB)通過換熱器(E801)連接單級風機(NC851)的入口，單級風機(NC851)出口通過換熱器(E801)連接一級濃縮塔(C801)的下部氣相入口 ；一級濃縮塔(C801)連接冷凝蒸發器(K801)冷凝通道一；冷凝蒸發器(K801)冷凝通道一的液相返回一級濃縮塔(C801)上部，冷凝通道一的不凝氣通道經過換熱器(E801)連接壓縮機(NC852)，壓縮機(NC852)出口通道經過換熱器(E801)連接二級濃縮塔(C802)的下部氣相入口，二級濃縮塔(C802)液相通道連接一級濃縮塔(C801)，二級濃縮塔(C802)的氣相出口連接冷凝蒸發器(K801)冷凝通道二 ；冷凝蒸發器(K801)冷凝通道二的液相返回二級濃縮塔(C802)上部，通道二的不凝氣即為成品粗氦氖。2.如權利要求1所述的一種氦氖濃縮裝置，其特征在于:所述冷凝蒸發器(K801)的成品不凝氣經過換熱器(E801)熱端出口獲得成品粗氦氖。3.如權利要求1所述的一種氦氖濃縮裝置，其特征在于:補充冷源液氮連接冷凝蒸發器(K801)的蒸發側通道入口 ；蒸發側通道出口連接空分冷箱(CB)的低壓氮或污氮。4.如權利要求1所述的一種氦氖濃縮裝置，其特征在于:一級濃縮塔(C801)底部液相去冷凝蒸發器(K801)的閃蒸汽與空分冷箱(CB)來的低壓氦氖氮氣管匯合去濃縮冷箱換熱器(E801)復熱。5.如權利要求1所述的一種氦氖濃縮裝置，其特征在于:空分冷箱(CB)還設有換熱器(E800)，來自空分冷箱(CB)的低壓氦氖原料氣經過換熱器(E800)低壓通道冷端入口，其出口連接單級風機(NC851)的入口 ；濃縮冷箱(CB801)的冷凝蒸發器(K801)蒸發側通道的蒸發氣連接濃縮冷箱(CB801)內的換熱器(E801)的冷端入口，其換熱器(E801)出口連接空分冷箱換熱器(E800)的熱端入口，其換熱器(E800)的冷端出口連接空分冷箱(CB)低壓氮或污氮。6.如權利要求5所述的一種氦氖濃縮裝置，其特征在于:一級濃縮塔(C801)底部液相去冷凝蒸發器(K801)的閃蒸汽連接濃縮冷箱換熱器(E801)再與空分冷箱(CB)復熱后的低壓氦氖氮氣管匯合連接壓縮機(NC852)的入口。7.如權利要求5或6所述的一種氦氖濃縮裝置，其特征在于:來自空分冷箱(CB)的主冷不凝氣連接一級濃縮塔(C801)的下部進氣管。
【專利摘要】本實用新型公開了一種氦氖濃縮裝置，包括單級風機、壓縮機、濃縮冷箱，所述濃縮冷箱包括換熱器、一級濃縮塔、二級濃縮塔、濃縮冷凝蒸發器，通過各部件之前的有效連接形成濃縮裝置。本實用新型主要針對低壓低含量氦氖原料氣，進行兩級濃縮處理，獲得滿足精制要求的粗氦氖，本裝置具有能耗低，制取高濃度氦氖氣容易實現，大大降低瓶裝氣運輸成本等特點，氖氦稀有氣體價值高，本裝置投資運行成本低廉，回收周期短，值得推廣應用。
【IPC分類】F25J3/04
【公開號】CN204830682
【申請號】CN201520538365
【發明人】黃震宇, 李軍, 張衛, 李耀, 溫光林, 陳利斌
【申請人】四川空分設備(集團)有限責任公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月23日