[发明专利]氦气的纯化方法及纯化装置

权利要求书

1.氦气的纯化方法，该方法是对至少含有氢、一氧化碳及来源于空气的氮和氧作为杂质且其氧含量大于氢含量及一氧化碳含量的氦气进行纯化的方法，其特征在于，

在所述氦气中添加氢，使得该氦气中的氢含量大于氧含量的同时使氧摩尔浓度超过氢摩尔浓度和一氧化碳摩尔浓度之和的1/2，

然后，以钌或钯作为催化剂使所述氦气中的氧与氢及一氧化碳反应，从而以残留有氧的状态生成二氧化碳和水，

接着，使用脱水装置减少所述氦气的水分含有率，

然后，在所述氦气中添加一氧化碳，使得该氦气中的一氧化碳摩尔浓度超过氧摩尔浓度的2倍，

接着，以钌或钯作为催化剂使所述氦气中的氧与一氧化碳反应，从而以残留有一氧化碳的状态生成二氧化碳，

然后，用吸附剂通过变压吸附法至少吸附所述氦气中的一氧化碳、二氧化碳和水。

2.如权利要求1所述的氦气的纯化方法，其特征在于，以残留有氧的状态生成二氧化碳和水的所述反应中的催化剂，以及以残留有一氧化碳的状态生成二氧化碳的所述反应中的催化剂均使用钌，各反应温度均在200℃以下。

3.如权利要求1或2所述的氦气的纯化方法，其特征在于，使用气液分离器作为脱水装置来降低所述氦气的水分含有率。

4.如权利要求1或2所述的氦气的纯化方法，其特征在于，所述利用变压吸附法进行的吸附后，用吸附剂通过-10℃～-50℃的变温吸附法至少吸附所述氦气的杂质中的氮。

5.如权利要求3所述的氦气的纯化方法，其特征在于，所述利用变压吸附法进行的吸附后，用吸附剂通过-10℃～-50℃的变温吸附法至少吸附所述氦气的杂质中的氮。

6.氦气的纯化装置，该装置是对至少含有氢、一氧化碳及来源于空气的氮和氧作为杂质且其氧含量大于氢含量及一氧化碳含量的氦气进行纯化的装置，其特征在于，

具备导入所述氦气的第1反应器，在导入所述第1反应器的所述氦气中添加氢而使该氦气中的氢含量大于氧含量的同时使氧摩尔浓度超过氢摩尔浓度和一氧化碳摩尔浓度之和的1/2的氢浓度调节装置，导入从所述第1反应器流出的所述氦气的第2反应器，在导入所述第2反应器的所述氦气中添加一氧化碳而使该氦气中的一氧化碳摩尔浓度超过氧摩尔浓度的2倍的一氧化碳浓度调节装置，在所述第1反应器和所述第2反应器之间用于减少所述氦气的水分含有率的脱水装置，与所述第2反应器连接的吸附装置；

在所述第1反应器中填充作为催化剂的钌或钯，在所述第2反应器中填充作为催化剂的钌或钯；

所述吸附装置具有通过使用了吸附剂的变压吸附法至少吸附所述氦气中的一氧化碳、二氧化碳和水的变压吸附单元。

7.如权利要求6所述的氦气的纯化装置，其特征在于，所述吸附装置在通过所述变压吸附法吸附杂质后，具有用吸附剂通过-10℃～-50℃的变温吸附法至少吸附所述氦气的杂质中的氮的变温吸附单元。