氦气气体纯化技术

氦气气体纯化技术

氦气是一种稀缺的战略资源，尤其在我国，氦气资源极其匮乏，几乎全部依赖进口。但氦气用途非常广泛，是军事侦察用飞艇及工业光纤、半导体、空调、焊接等高端制造领域的重要资源。2017年卡塔尔外交塌方事件又一次重创了全球氦气的正常供给，让很多气体企业和用户非常头疼。国内工业领域氦气消耗量逐年大幅增长，但在工业领域没有提纯循环利用，消耗性使用后直接排入大气，造成极大浪费的情况。所以，全面进行工业领域氦气提纯循环技术研究，再次成为行业关注的焦点问题。

氦气提纯循环设备常用方法是低温，冷凝法。此外，在设备研制过程中还采用了大量低温领域的新技术，包括高压氦气压缩机的减振、耐低温高压紫铜管道特种焊接技术、低温高压活接密封技术等，以优化产品。在此基础上，通过在膜分离法提纯技术上取得突破，通过复合提纯分离方法，将纯度≥10%的低纯氦气提纯至99.5%以上，系统纯化回收率≥60%。据悉，我国相关企业的光纤高纯氦气回收提纯项目在深圳顺利通过验收，接入用户生产线正式供气。该项目成功实现了高温、高速、高粉尘的环境下无扰动气体回收，将氦含量≤50%的原料气在线纯化后供回＞99.999%高纯氦气，具有24小时无人值守自动运行、远程监控等功能。项目基建及抽气、供气管路布置和现场施工严谨规范，满足用户质量和安全要求，总体可节约氦气使用量55%以上，得到了用户的肯定和赞赏。

氦气提纯是一项国际前沿研究领域，采用的方法有低温冷凝、膜分离、变压吸附、化学吸附等方法。我国企业在低温研究的基础上，突破低温冷凝分离法的研究技术瓶颈，开发工业氦气膜分离提纯技术和设备，与国际巨头在氦气提纯技术和设备方面展开竞争，并积极研究膜分离+低温分离的复合氦气分离方法，结合膜分离高效性和低温分离高回收率和高纯度的特点，将氦气首先经过膜分离技术进行粗提纯，然后采用低温分离技术进行精提纯，满足工业领域节能与高纯的多重需要。