技術領域

本發明涉及一種氣體干燥提純裝置及方法，具體涉及一種稀有氣體或其他稀有氣體干燥提純裝置及方法。

背景技術

大規模生產中，經常會對某些設備進行檢漏。稀有氣體如氦氣，因其分子量及粘滯系數小、易通過漏孔、易擴散、不腐蝕設備的特點常被用作示漏氣體。如冰箱、空調的檢漏。利用氦質譜檢漏時，稀有氣體的純度要求不低于75％，氣體水露點不高于-60℃。

在檢漏過程中，會有空氣、水分等雜質混入稀有氣體中，造成稀有氣體的純度降低、水露點升高；而當稀有氣體露點高于-60℃，純度低于75％時，稀有氣體無法滿足檢漏要求。

CN201310491947.2提供了一種稀有氣體干燥回收系統，其原理是在稀有氣體的循環使用過程中，利用吸附式干燥器對稀有氣體進行干燥，將干燥過程中產生的水分經重型分離器分離并排出系統，并通過粉塵過濾器過濾雜質，實現了水分及雜質在系統中的脫除。但該稀有氣體干燥回收系統在使用過程中，雖然系統中稀有氣體的純度能夠滿足要求，但長期維持在85％～90％之間，對檢漏精度存在一定的影響，同時，該稀有氣體干燥回收系統在長期使用后會出現稀有氣體純度不斷降低的問題，只能關停系統返回工廠重新提純，較為麻煩。

另外，稀有氣體尤其是氦氣屬于戰略性不可再生資源，在我國屬于凈進口資源，因此，急需一種能提高稀有氣體使用效率和使用壽命的干燥提純設備。

發明內容

為了解決背景技術中存在的問題，本發明提供了一種稀有氣體干燥提純裝置，解決了稀有氣體長期工作后純度不斷降低的問題。

本發明的具體技術解決方案如下：

所提供的稀有氣體干燥提純裝置，包括依次連接的氣瓶組、氣液分離模塊、干燥凈化模塊和稀有氣體檢漏模塊，還包括用于對稀有氣體進行高度提純的稀有氣體提純模塊，所述稀有氣體提純模塊的進氣口與干燥凈化模塊的純化氣出口連通，所述稀有氣體提純模塊的出氣口以及所述稀有氣體檢漏模塊的出氣口分別與氣液分離模塊的進氣口氣瓶組連通；所述氣體提純模塊用于將稀有氣體的純度提高至96-98％。

還包括增壓機組，氣瓶組通過增壓機組與氣液分離模塊連接；所述稀有氣體提純模塊的出氣口以及所述稀有氣體檢漏模塊的出氣口分別與增壓機組的進氣口連通。

上述干燥凈化模塊的純化氣出口與稀有氣體提純模塊連通的管道上設置有控制閥門；所述控制閥門用于調節進氣量和控制管道通斷。

上述氣體提純模塊包括串聯的一級、兩級或多級提純膜。

當氣體提純模塊包括串聯的兩級提純膜時，所述閥門控制10的進氣量為干燥凈化模塊的純化氣出口出氣量的1/6-1/2。

上述氣液分離模塊包括從進氣口依次串聯的冷卻器、重型分離器、前置過濾器和除油過濾器；所述干燥凈化模塊包括至少兩個吸附罐，當其中一個或多個吸附罐進行吸附時，其余吸附罐進行再生；所述增壓機組包括低壓緩沖罐和增壓機；所述增壓機為活塞式中壓增壓機。

還包括粉塵過濾器，設置在干燥凈化模塊和氣體檢漏室之間。

上述稀有氣體為氦氣。

一種稀有氣體干燥提純方法，包括以下步驟：

1)預處理：稀有氣體進行冷卻以初步分離水分，再經除塵除油處理；

2)吸附干燥：預處理后的稀有氣體經吸附劑干燥以進一步除水；

3)再生、檢漏及提純：

對吸附劑進行加熱再生，再生氣返回步驟1；

吸附干燥后的干燥氣中的70-85％進入檢漏室進行檢漏，檢漏后的氣體返回步驟1；

吸附干燥后的干燥氣中的剩余氣體經一至三級提純膜提純，提純后的氣體返回步驟1。

上述進入檢漏室的氣體占干燥氣的80％，所述提純膜為兩級。

本發明的優點是：

1、由于增設了稀有氣體提純模塊，本發明可以有效提高稀有氣體的純度，確保使用過程中稀有氣體的純度≥98％。

2、由于在干燥凈化模塊的純化氣出口與稀有氣體提純模塊連通的管道上設置了閥門，本發明可根據使用情況關閉閥門來更換過度使用以至無法繼續提純的稀有氣體提純模塊，該閥門不但可以保證系統的長期不間斷工作，同時在稀有氣體純度滿足要求時暫停稀有氣體提純模塊，避免提純過度。

3、本發明能提高稀有氣體使用效率5倍以上，還能提高設備使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明的系統原理圖；

圖2是本發明氣體提純模塊的示意圖。