氦气的纯化方法和纯化装置

摘要

提供能够以低成本将回收氦气纯化为高纯度的实用的方法和装置。通过活性炭从作为杂质含有的氧量比与作为杂质含有的全部氢、一氧化碳、烃反应所需要的量多的氦气中吸附除去烃。接着，以钯或铑为催化剂使杂质中的氧与氢、一氧化碳、残留的烃反应。接着，按照不使氦气中的氢摩尔浓度为残留氧的摩尔浓度的2倍以上的条件添加氢，以钯、铂或铑为催化剂使其反应后，通过脱水装置降低水分含有率，添加高于残留氧摩尔浓度的2倍的摩尔浓度的一氧化碳。接着，以钌、钯或铑为催化剂使氧和一氧化碳反应后，通过变压吸附法使氦气中的一氧化碳、二氧化碳、氮、水吸附在活性氧化铝和沸石上。

主权项

氦气的纯化方法，所述氦气至少含有氢、一氧化碳、烃以及来源于空气的氮和氧作为杂质，其含有的氧的量比与含有的全部氢、一氧化碳和烃反应所需要的量多，其特征在于，通过活性炭吸附除去所述氦气中的烃，接着，通过利用第一反应用催化剂使所述氦气中的氧与氢、一氧化碳和没有被所述活性炭吸附的烃反应，从而以残留有氧的状态生成二氧化碳和水，接着，按照不使所述氦气中的氢摩尔浓度为氧摩尔浓度的2倍以上的条件在所述氦气中添加氢，接着，利用第二反应用催化剂使所述氦气中的氧与氢反应，从而以残留有氧的状态生成水，接着，通过脱水装置降低所述氦气的水分含有率，按照使所述氦气中的一氧化碳的摩尔浓度高于氧的摩尔浓度的2倍的条件在所述氦气中添加一氧化碳，接着，利用第三反应用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，使用吸附剂通过变压吸附法吸附除去所述氦气中的至少一氧化碳、二氧化碳、氮和水，使用钯或铑作为所述第一反应用催化剂，使用钯、铂或铑作为所述第二反应用催化剂，使用钌、钯或铑作为所述第三反应用催化剂，通过所述变压吸附法吸附时，使用活性氧化铝和沸石作为吸附剂。