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氦氣氣體純化技術

2020-02-05

氦氣氣體純化技術

氦氣是一種稀缺的戰略資源,尤其在我國,氦氣資源極其匱乏,幾乎全部依賴進口。但氦氣用途非常廣泛,是軍事偵察用飛艇及工業光纖、半導體、空調、焊接等高端製造領域的重要資源。2017年卡塔爾外交塌方事件又一次重創了全球氦氣的正常供給,讓很多氣體企業和用戶非常頭疼。國內工業領域氦氣消耗量逐年大幅增長,但在工業領域沒有提純循環利用,消耗性使用後直接排入大氣,造成極大浪費的情況。所以,全麵進行工業領域氦氣提純循環技術研究,再次成為行業關注的焦點問題。

氦氣氣體純化

氦氣提純循環設備常用方法是低溫,冷凝法。此外,在設備研製過程中還采用了大量低溫領域的新技術,包括高壓氦氣壓縮機的減振、耐低溫高壓紫銅管道特種焊接技術、低溫高壓活接密封技術等,以優化產品。在此基礎上,通過在膜分離法提純技術上取得突破,通過複合提純分離方法,將純度≥10%的低純氦氣提純至99.5%以上,係統純化回收率≥60%。據悉,我國相關企業的光纖高純氦氣回收提純項目在深圳順利通過驗收,接入用戶生產線正式供氣。該項目成功實現了高溫、高速、高粉塵的環境下無擾動氣體回收,將氦含量≤50%的原料氣在線純化後供回>99.999%高純氦氣,具有24小時無人值守自動運行、遠程監控等功能。項目基建及抽氣、供氣管路布置和現場施工嚴謹規範,滿足用戶質量和安全要求,總體可節約氦氣使用量55%以上,得到了用戶的肯定和讚賞。

氦氣提純是一項國際前沿研究領域,采用的方法有低溫冷凝、膜分離、變壓吸附、化學吸附等方法。我國企業在低溫研究的基礎上,突破低溫冷凝分離法的研究技術瓶頸,開發工業氦氣膜分離提純技術和設備,與國際巨頭在氦氣提純技術和設備方麵展開競爭,並積極研究膜分離+低溫分離的複合氦氣分離方法,結合膜分離高效性和低溫分離高回收率和高純度的特點,將氦氣首先經過膜分離技術進行粗提純,然後采用低溫分離技術進行精提純,滿足工業領域節能與高純的多重需要。

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