氦气的纯化方法及纯化装置

摘要

本发明通过有效地降低回收氦气的杂质含有率，从而提供能以低成本将氦气纯化至高纯度的方法和装置。对至少含有氢、一氧化碳、来源于空气的氮和氧作为杂质的氦气进行纯化时，在氦气中添加氢，接着使氧与氢反应而生成水后，通过脱水操作来降低水分含有率。接着，将氦气中的氧摩尔浓度设定为高于一氧化碳摩尔浓度与氢摩尔浓度之和的1/2的值后，使氧与一氧化碳和氢反应，以残留有氧的状态生成二氧化碳和水。接着，通过使用沸石类吸附剂和碳类吸附剂的变压吸附法至少吸附杂质中的氧、氮、二氧化碳和水，然后通过-10℃～-50℃的变温吸附法至少吸附氮。

主权项

一种氦气的纯化方法，其特征在于，对至少含有氢、一氧化碳、来源于空气的氮和氧作为杂质的氦气进行纯化时，在所述氦气中添加氢，接着利用催化剂使所述氦气中的氧与氢反应，从而生成水，接着通过脱水操作来降低所述氦气的水分含有率，接着，当所述氦气中的氧摩尔浓度在一氧化碳摩尔浓度与氢摩尔浓度之和的1/2以下时，通过添加氧来将其设定为高于1/2的值，接着利用催化剂使所述氦气中的氧与一氧化碳和氢反应，从而以残留有氧的状态生成二氧化碳和水，接着使用沸石类吸附剂和碳类吸附剂，通过变压吸附法至少吸附所述氦气中的杂质中的氧、氮、二氧化碳和水，然后通过‑10℃～‑50℃的变温吸附法至少吸附所述氦气中的杂质中的氮，通过所述的在氦气中添加氢，使所述氦气中的氢摩尔浓度达到氧摩尔浓度的1.9倍～2.1倍的值。