【技术实现步骤摘要】
本申请涉及化工，特别是涉及一种粗氦气提取装置。
技术介绍
1、近年来，世界范围对于氦气的需求在持续增长，氦气广泛应用于航天、国防军工、潜艇、核能、电子工业、医用核磁成像、低温超导设备、高端装备的气密性检查、超流体材料制备等领域，国家对氦气的需求也逐年增加，氦资源可供提取的在地球上的含量极少，主要分布在大气、水体、煤地层和石油天然气藏等环境中，氦气资源提取的难度大，效率低。
技术实现思路
1、本申请主要解决的技术问题是提供一种粗氦气提取装置，以含氦富氮气为原料提取粗氦，氦提取率高，粗氦纯度高，能耗低，需要时还可副产液氮产品。
2、为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种粗氦气提取装置，包括：脱氢单元，入口通入原料气体，对所述原料气体进行脱氢处理，所述原料气体组分包含有氦、氮、氢、烃类以及氧；第一换热器，与所述脱氢单元连通，在接收经过所述脱氢单元排出的一级气体后，对所述一级气体进行降温处理，所述一级气体组分包含有氦、氮、微量氢、烃类以及氧；第一精馏组件，与所述第一换热器连通，在接收到所述第一换热器排出的所述一级气体后，对所述一级气体进行精馏处理；第二精馏组件，与所述第一精馏组件连通，在接收到所述第一精馏组件排出的二级气体后，对所述二级气体进行精馏处理，所述二级气体组分包含有氦、氮、微量氢、微量烃类以及氧；出气通道，与所述第二精馏组件连通，用于排出所述第二精馏组件排出的三级气体，所述三级气体组分包含有氦、氮、微量氢、微量烃类以及微量氧。
3、其中，
4、其中，所述第二精馏组件包括：第二蒸发器，接收所述第一精馏组件排出的所述二级气体，对所述二级气体进行降温处理；第二精馏塔，与所述第一冷凝器连通，且与所述第二蒸发器连通，在接收第一冷凝器排出的所述二级气体、以及所述第二蒸发器排出的所述二级气体后，对所述二级气体进行精馏处理；第二冷凝器，与所述第二精馏塔连通，在接收所述第二精馏塔排出的所述三级气体后，对所述三级气体进行冷凝处理。
5、其中，所述粗氦气提取装置还包括第二膨胀机，所述第二膨胀机包括第二膨胀端和第二增压端，所述第二增压端的入口与所述第二精馏塔连通，所述第二增压端的出口与所述第二膨胀端的入口连通，所述第二膨胀端的出口与所述第一换热器连通，所述第二膨胀端用于为第一换热器提供冷量。
6、其中，所述第二精馏组件包括：第二蒸发器，接收第一膨胀机组件排出的氮气，吸收氮气的热量；第二精馏塔，与所述第一冷凝器连通，在接收所述第一冷凝器排出的所述二级气体后，对所述二级气体进行精馏处理；第二冷凝器，与所述第二精馏塔连通，在接收所述第二精馏塔排出的所述三级气体后，对所述三级气体进行冷凝处理。
7、其中，所述第一膨胀机组件包括第一膨胀机和第一氮压机，所述第一膨胀机包括第一膨胀端和第一增压端，所述第一膨胀端的出口与所述第一氮压机的入口连通，所述第一氮压机的出口与所述第一膨胀端的入口连通，且与所述第一增压端的入口连通，所述第一增压端的出口与所述第二蒸发器的入口连通，所述第一膨胀机组件用于为所述第一换热器提供冷量且为所述第二蒸发器提供热源。
8、其中，所述粗氦气提取装置还包括：第三出液通道，与所述第二精馏塔连通，用于输送所述第二精馏塔排出的液氮。
9、其中，所述粗氦气提取装置还包括：第二出液通道，与所述第二蒸发器连通，用于输送所述第二蒸发器排出的液氮，所述第二出液通道与所述第二冷凝器的冷却入口连通，用于为所述第二冷凝器提供冷量。
10、其中，所述粗氦气提取装置还包括：第一出液通道，与所述第一蒸发器连通，用于输送所述第一蒸发器排出的烃类液体。
11、其中，所述粗氦气提取装置还包括：循环氮压机，入口与所述第一冷凝器的顶部出口连通，出口与所述第一换热器连通的制冷管道连通，所述制冷管道与第一节流阀的入口连通，所述第一节流阀的出口与所述第一冷凝器的冷却入口连通，所述循环氮压机与所述第一换热器用于为所述第一冷凝器提供冷量。
12、本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的粗氦气提取装置从原料气体中提取粗氦气，首先，脱氢单元去除原料气体中的氢组分，之后，第一精馏组件去除一级气体中的烃类组分，第二精馏组件去除二级气体中的氧组分和大部分氮组分，本装置利用原料气体中的沸点不同来去除烃类组分和氧组分，并进一步减少氮组分含量，本装置提高对氦气的提取率，且粗提高氦气产品中氦气的纯度。
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1.一种粗氦气提取装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述第一精馏组件包括：
3.根据权利要求2所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述第二精馏组件包括：
4.根据权利要求3所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述粗氦气提取装置还包括第二膨胀机，所述第二膨胀机包括第二膨胀端和第二增压端，所述第二增压端的入口与所述第二精馏塔连通，所述第二增压端的出口与所述第二膨胀端的入口连通，所述第二膨胀端的出口与所述第一换热器连通，所述第二膨胀端用于为第一换热器提供冷量。
5.根据权利要求2所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述第二精馏组件包括：
6.根据权利要求5所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述第一膨胀机组件包括第一膨胀机和第一氮压机，所述第一膨胀机包括第一膨胀端和第一增压端，所述第一膨胀端的出口与所述第一氮压机的入口连通，所述第一氮压机的出口与所述第一膨胀端的入口连通，且与所述第一增压端的入口连通，所述第一增压端的出口与所述第二蒸发器的入口连通，所述第一膨胀机组件用于为所述第一换热器提供冷
7.根据权利要求3或4所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述粗氦气提取装置还包括：
8.根据权利要求3或4所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述粗氦气提取装置还包括：
9.根据权利要求2所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述粗氦气提取装置还包括：
10.根据权利要求2所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述粗氦气提取装置还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种粗氦气提取装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述第一精馏组件包括：
3.根据权利要求2所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述第二精馏组件包括：
4.根据权利要求3所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述粗氦气提取装置还包括第二膨胀机，所述第二膨胀机包括第二膨胀端和第二增压端，所述第二增压端的入口与所述第二精馏塔连通，所述第二增压端的出口与所述第二膨胀端的入口连通，所述第二膨胀端的出口与所述第一换热器连通，所述第二膨胀端用于为第一换热器提供冷量。
5.根据权利要求2所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述第二精馏组件包括：
6.根据权利要求5所述的粗氦气提取装置，其特征在于，所述第一膨胀机...
【专利技术属性】
技术研发人员：任文，范小华，徐成，乔彦彬，
申请(专利权)人：中科富海杭州气体工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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