一種沒有氦氣損失的含氦水溶氣脫濕方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種沒有氦氣損失的含氦水溶氣脫濕方法，包括如下步驟：（1）采用壓縮機(jī)將含氦水溶氣進(jìn)行壓縮；進(jìn)行冷卻、分液，其中水含量降至0.5?2%；分液后的壓縮含氦水溶氣送入冷干機(jī)進(jìn)一步脫濕，將水含量降至5000 ppm以下；冷干機(jī)出口的較為干燥的含氦氣體送入脫濕膜分離器，將含水量降至100ppm以下；脫濕膜非滲透氣出口的干燥氣體送入氦氣提取膜分離器提取氦氣；氦氣提取膜分離器非滲透?jìng)?cè)出口部分氣體返回脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè)入口吹掃；滲透氣由滲透?jìng)?cè)出口送往界外；脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè)水汽及吹掃氣出口得到的含水氣體通過真空泵抽送出界外。
【專利說明】
一種沒有氦氣損失的含氦水溶氣脫濕方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及氦氣提取領(lǐng)域，具體為含氦水溶氣脫濕方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，氦氣應(yīng)用領(lǐng)域愈加廣闊，我國(guó)氦氣資源貧乏。含氦水溶氣的發(fā)現(xiàn)為我國(guó)氦氣資源開發(fā)指出了一個(gè)新的方向，而我國(guó)乃至全世界水溶氦氣提取技術(shù)尚無先例。含氦水溶氣中含有大量的水蒸氣，對(duì)氦氣精制影響很大，無論用何種方式提取氦氣都需要將水蒸氣除掉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種沒有氦氣損失的含氦水溶氣脫濕方法，從而解決上述【背景技術(shù)】中的問題。
[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):(I)采用壓縮機(jī)將含氦水溶氣(常溫-1oo°c，含水約1-80%，含氦氣0.1%?10%，其余為甲烷、氮?dú)?進(jìn)行壓縮，一般壓縮至0.2-1.0MPa；
(2)將步驟(I)得到的壓縮含氦水溶氣進(jìn)行冷卻、分液，其中水含量降至約0.5-2%;
(3)將步驟(2)分液后的壓縮含氦水溶氣送入冷干機(jī)進(jìn)一步脫濕，將水含量降至5000ppm以下(0_10°C);
(4)將步驟(3)冷干機(jī)出口的較為干燥的含氦氣體送入脫濕膜分離器，脫濕膜為強(qiáng)親水性材料，僅水汽可透過，其它氣體組分不透過?？蓪⒑拷抵?0ppm以下；
(5)將步驟(4)脫濕膜非滲透氣出口的干燥氣體(0.2-1.0MPa)送入氦氦氣提取膜分離器提取氦氣；
(6)將步驟(5)的氦氣提取膜分離器非滲透?jìng)?cè)(0.2-1.0MPa)出口部分氣體返回步驟(3)中的脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè)入口吹掃;滲透氣(含氦10%?90%)由滲透?jìng)?cè)出口送往界外；
(7)將步驟(6)脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè)水汽及吹掃氣出口得到的含水(根據(jù)溫度及吹掃氣量不同，含水量可達(dá)0.1?4%)氣體通過真空栗抽送出界外。
[0005]步驟(4)脫濕膜滲透?jìng)?cè)吹掃氣體為步驟(6)的非滲透氣(尾氣)。
[0006]步驟(7)脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè)氣體水含量約為0.1?4%。
[0007]由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明含氦水溶氣脫濕方法所用脫濕膜為強(qiáng)親水性材料，僅水汽可透過，其它氣體組分不透過，在脫濕過程中不會(huì)造成氦氣損失。本發(fā)明含氦水溶氣脫濕方法利用了膜分離技術(shù)膜分離器非滲透氣(尾氣)含水量低的特點(diǎn)，同時(shí)非滲透氣壓力又較低(0.05?0.1MPa)，利用其中一部分作為脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè)吹掃氣，不需要額外設(shè)置干燥的吹掃氣源，同時(shí)可有效降低脫濕膜滲透測(cè)水汽分壓，保證脫濕效果。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
[0009]圖中1、壓縮機(jī);2、冷干機(jī);3、脫濕膜分離器;4、脫濕膜分離器非滲透?jìng)?cè)；5、脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè);6、脫濕膜分離器非滲透氣；7、真空栗;8、脫濕膜分離器滲透氣；9、氦膜分離器；10、氦膜分離器非滲透?jìng)?cè)；11、氦膜分離器滲透?jìng)?cè)；12、氦膜分離器滲透氣；13、吹掃氣；14、氦膜分離器非滲透氣。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，(I)采用壓縮機(jī)I將含氦水溶氣(常溫-1oo°c，含水約1-80%，含氦氣0.1%?10%，其余為甲烷、氮?dú)?進(jìn)行壓縮，一般壓縮至0.2-1.0MPa ；
(2)將步驟(I)得到的壓縮含氦水溶氣進(jìn)行冷卻、分液，其中水含量降至約0.5-2%;
(3)將步驟(2)分液后的壓縮含氦水溶氣送入冷干機(jī)2進(jìn)一步脫濕，將水含量降至5000ppm以下(0_10°C);
(4)將步驟(3)冷干機(jī)2出口的較為干燥的含氦氣體送入脫濕膜分離器3，脫濕膜為強(qiáng)親水性材料，僅水汽可透過，其它氣體組分不透過?？蓪⒑拷抵?0ppm以下。其優(yōu)選的脫濕膜為全富磺酸聚合膜。
[0011 ] (5)將步驟(4)脫濕膜非滲透氣4出口的干燥氣體(0.2-1.0MPa)送入氦氣提取膜分離器9提取氦氣；
(6)將步驟(5)的氦氣提取膜分離器9的非滲透?jìng)?cè)10(0.2-1.0MPa)出口部分氣體返回步驟(3 )中的脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè)5入口吹掃;滲透氣12 (含氦10%?90%)由滲透?jìng)?cè)11出口送往界外；
(7)將步驟(6)脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè)5水汽及吹掃氣13出口得到的含水(根據(jù)溫度及吹掃氣量不同，含水量可達(dá)0.1?4%)氣體通過真空栗7抽送出界外。
[0012]步驟(4)脫濕膜滲透?jìng)?cè)5吹掃氣體為步驟(6 )的非滲透氣14 (尾氣)。
[0013]步驟(7)脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè)5氣體水含量約為0.1?4%。
[0014]步驟I)將含氦水溶氣進(jìn)行壓縮至0.2-1.0MPa。
[0015]本發(fā)明含氦水溶氣脫濕方法所用脫濕膜為強(qiáng)親水性材料，僅水汽可透過，其它氣體組分不透過，在脫濕過程中不會(huì)造成氦氣損失。本發(fā)明含氦水溶氣脫濕方法利用了膜分離技術(shù)膜分離器非滲透氣(尾氣)含水量低的特點(diǎn)，同時(shí)非滲透氣壓力又較低(0.05?
0.1MPa)，利用其中一部分作為脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè)吹掃氣，不需要額外設(shè)置干燥的吹掃氣源，同時(shí)可有效降低脫濕膜滲透測(cè)水汽分壓，保證脫濕效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種沒有氦氣損失的含氦水溶氣脫濕方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)采用壓縮機(jī)將含氦水溶氣進(jìn)行壓縮； (2)將步驟(I)得到的壓縮含氦水溶氣進(jìn)行冷卻、分液，其中水含量降至0.5-2%; (3)將步驟(2)分液后的壓縮含氦水溶氣送入冷干機(jī)進(jìn)一步脫濕，將水含量降至5000ppm以下； (4)將步驟(3)冷干機(jī)出口的較為干燥的含氦氣體送入脫濕膜分離器，，將含水量降至10ppm 以下； (5)將步驟(4)脫濕膜非滲透氣出口的干燥氣體送入氦氣提取膜分離器提取氦氣； (6)將步驟(5)的氦氣提取膜分離器非滲透?jìng)?cè)出口部分氣體返回步驟(3)中的脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè)入口吹掃;滲透氣由滲透?jìng)?cè)出口送往界外； (7)將步驟(6)脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè)水汽及吹掃氣出口得到的含水氣體通過真空栗抽送出界外。2.如權(quán)利要求1所述的一種沒有氦氣損失的含氦水溶氣脫濕方法，其特征在于:步驟(I)將含氦水溶氣進(jìn)行壓縮至0.2-1.0MPa03.如權(quán)利要求1所述的一種沒有氦氣損失的含氦水溶氣脫濕方法，其特征在于:步驟(4)脫濕膜滲透?jìng)?cè)吹掃氣體為步驟(6)的非滲透氣。4.如權(quán)利要求1所述的一種沒有氦氣損失的含氦水溶氣脫濕方法，其特征在于:步驟(4)脫濕膜為強(qiáng)親水性材料，僅水汽可透過，其它氣體組分不透過。5.如權(quán)利要求4所述的一種沒有氦氣損失的含氦水溶氣脫濕方法，其特征在于:所述脫濕膜為全富磺酸聚合膜。6.如權(quán)利要求1所述的一種沒有氦氣損失的含氦水溶氣脫濕方法，其特征在于:步驟(7)脫濕膜分離器滲透?jìng)?cè)氣體水含量約為0.1?4%。
【文檔編號(hào)】B01D53/26GK105879594SQ201610358126
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】徐徜徉, 林立, 康元熙, 陳勇, 周奕亮, 羅宗敏, 單世東, 楊文皓, 張桂花
【申請(qǐng)人】天邦膜技術(shù)國(guó)家工程研究中心有限責(zé)任公司