[发明专利]一种用于氢气、氩气和氦气纯化的方法

说明书

本发明涉及一种用于氢气、氩气和氦气纯化的方法，属于气体纯化工艺技术领域。主要技术方案如下：包括吸附步骤、吸气步骤、再生步骤，所述的吸附步骤如下：原料气经过滤自原料气入口进入脱氧吸附器A脱除包括一氧化碳、二氧化碳、氧气、水的杂质气体；所述的吸气步骤如下：经过吸附后的原料气进入吸气换热器与从吸气器出来的高温气体进行热交换，进入吸气加热器加热至纯化温度后进入吸气器，之后流出吸气器并再次进入吸气换热器与冷的原料气进行热交换。本发明方法采用从上部进入原料气，在纯化装置内部从上向下通过纯化填料的床层，下部产出产品气，以提高纯化效果。

技术领域

本发明属于气体纯化工艺技术领域，具体涉及一种用于氢气、氩气和氦气纯化的方法。

背景技术

气体中的杂质甲烷是一种难以去除的杂质，用物理和化学吸附的方法极难去除。如果用深冷精馏的方法，投资和经济性不高，杂质氮气难以常温下被化学吸附，物理吸附时，被脱除的深度又无法满足需求(<100ppb～0.1ppb)。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明提供一种用于氢气、氩气和氦气纯化的方法。采用吸附和吸气联用的方式脱除原料气中的微量杂质氧、水、二氧化碳、一氧化碳、氢、甲烷和氮气等杂质。

本发明的技术方案如下：一种用于氢气、氩气和氦气纯化的方法，包括吸附步骤、吸气步骤、再生步骤，采用从脱氧吸附器A上部进入原料气，在脱氧吸附器A内部从上向下通过纯化填料的床层，脱氧吸附器A下部产出产品气；

所述的吸附步骤如下：原料气经过滤，自原料气入口进入脱氧吸附器A脱除包括一氧化碳、二氧化碳、氧气、水的杂质气体；

所述的吸气步骤如下：经过吸附后的原料气进入吸气换热器与从吸气器出来的高温气体进行热交换，并预热，预热后进入吸气加热器加热至纯化温度后进入吸气器，吸气器中装有吸气剂，将其中除稀有气体外的包括氮气和甲烷的所有杂质气体除去，之后流出吸气器并再次进入吸气换热器与冷的原料气进行热交换，并预冷，预冷后进行吸气冷却器冷却至常温，冷却后经过滤器、产品气出口排出；

所述的再生步骤如下：先将再生加热器A中的残留气体排出，从产品气出口提取产品气与外接再生气混合作为再生吹扫气体通过再生加热器A加热，加热温度在260～400℃，加热后进入脱氧吸附器A对填床层进行吹扫，再生废气经再生冷却器A冷却后排出；

所述的原料气入口位于外接再生气入口、冷却水回水口、冷却水上水口的上方。

进一步的，所述步骤从产品气出口提取5-10vt％的产品气与外接再生气混合作为再生吹扫气体通过再生加热器A加热。

所述的脱氧吸附器A包括以下部件：一级过滤器A，加料筒，定位器A，气流分配器，气流分配器支撑柱，上封头A，直筒段，二级过滤器A，二级过滤器支撑部A，三级过滤器A，三级过滤器固定板A，下封头A，进气管A，出气管A，底座A，热偶套管A和热偶套管B；其中，上封头A、直筒段和下封头A按照由上至下的顺序连接构成密封中空的容器主体并固定在底座A上；上封头部分：上封头A顶部中心位置开口，在上封头A开口外端设有内径与开口尺寸相同的空心圆柱体状、一端去底的加料筒，加料筒去底端连接在上封头A顶端开口处，加料筒内设置圆柱状的一级过滤器A，一级过滤器A侧壁设有均匀开孔，加料筒的顶端的外侧开孔连接有与进气管A，加料筒与一级过滤器A之间设有定位器A，气流分配器支撑柱一端连接在上封头A内壁，另一端连接中心中空的气流分配器；直筒段部分：直筒段靠近上封头A位置设置一个热偶套管A，中部靠下位置设置一个热偶套管B，热偶套管B的下方设置二级过滤器A，二级过滤器A为板状结构，二级过滤器A下方与二级过滤器支撑部A相接触，直筒段底部设有三级过滤器固定板A，三级过滤器固定板A开有圆形的开口，开口处固定与其直径相同的中空，一端去底的圆柱状三级过滤器A，三级过滤器A的另一个底面靠近二级过滤器支撑部A，三级过滤器A的底面开孔与三级过滤器固定板A的圆形的开口连接；下封头部分：下封头A的底部开口连有与其直径相同的出气管A。