[发明专利]一种从光纤预制棒烧结炉排放废气里回收提纯氦气的方法和系统

说明书

本发明公开了一种从光纤预制棒烧结炉排放废气里回收提纯氦气的方法，包括的步骤依次为：导入、碱洗和水洗、干燥和除氯、加压除氯、加热、催化、吸干和除碳、深冷提纯、低温净化；本发明还公开了一种从光纤预制棒烧结炉排放废气里回收提纯氦气的系统，该系统包括，真空泵、碱洗装置、水洗装置、干燥器和除氯器、压缩装置、加压除氯器、换热器、催化器、吸附筒、深冷提纯装置、低温净化装置、产品储罐。本发明由于采用以上多级除氯步骤，将废气中氯气含量脱除到1PPm以下，同时设置回流泵使全部废气都能够参与提纯过程，避免含氦废气放空，具有结构简单合理、环保节能的优势。

技术领域

本发明涉及稀有气体回收提纯技术领域，特别是涉及一种从光纤预制棒烧结炉排放废气里回收提纯氦气的方法和系统。

背景技术

氦气，英文名为Helium，符号为He，无色无味，不可燃气体，空气中的含量约为百万分之5.2。化学性质不活泼，通常状态下不与其它元素或化合物结合。由于此种特性，氦气在光纤制造过程中应用非常广泛，尤其是在生产光纤的前置原材料光纤预制棒的生产过程中氦气被作为光纤预制棒在光纤预制棒烧结炉中加热烧结的保护气体，防止光纤预制棒氧化，发挥导热特性节省能耗而起到决定性作用，因而被大量使用。虽然氦气在空气中广泛存在，但是因为含量极低，因此工业用氦气的生产工艺复杂、生产成本居高不下，同时在现有的光纤预制棒生产工艺中，这部分作为保护气体使用的氦气在光纤预制棒烧结炉废气出口处连同氯气、其他氯化物作为废气经过化学处理后直接排向室外，造成极大资源浪费，随着人们节能环保意识的日益增长，对一种光纤预制棒烧结炉废气的回收系统的需求越来越迫切。目前现有技术中，虽然一些氦气回收系统能够回收废气中的氦气，但是回收过程中要么对氯气的化学处理会产生新的污染，要么在吸附筒加热还原时，吸附筒容腔中的残余废气再次与所吸附的杂质气体混合被并排放室外，造成留存在吸附筒容腔中的这部分废气中的氦气不能进入吸附工序，进而不能被提纯，达不到回收目的。

现有技术中并没有一种环保节能，整个作业过程中不放空废气，使全部废气都能够参与提纯过程的回收提纯方法和系统。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种从光纤预制棒烧结炉排放废气里回收提纯氦气的方法和系统，能够彻底清除废气中的氯气，并且进行无污染处理，同时能够在吸附再生过程中把吸附装置中的废气重新导入回收系统，达到整个系统没有放空含氦废气，大大提高了回收设备的生产效率和含氦废气的回收率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：包含以下步骤：

a)通过集气装置连接光纤预制棒烧结炉排气口和氦气专用真空泵，负压收集光纤预制棒烧结炉排出的废气；

b)收集到的废气先后经过碱洗和水洗装置，进行碱洗和水洗除氯处理，脱除废气中的氯气和卤化物；

C)碱洗和水洗后的废气经过吸干精除氯装置，脱除b步骤中带进的水份并在碱金属的作用下进行低压除氯处理，脱除残余氯气和卤化物；

d)对除湿除氯完成后的废气进行加压，加压到规定压力后的废气进入除卤器，进行加压除氯处理，脱除残余氯气和卤化物；

e)除氯后的废气进行加热，加热到规定温度后的废气进入催化器进行催化处理；

f)经催化后的废气通过换热器进行冷却后，进入吸附筒脱除水份和二氧化碳；

g)脱水除碳处理后的废气，进入深冷提纯装置通过液氮作为降温剂，在换热器组中进行低温冷凝提纯，脱除废气中含有的氧、氮、氩气体；

h)脱除氧、氮、氩气体后的废气进入低温净化装置进行净化处理，最终获得高纯度的氦气。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括f步骤和h步骤均包括对废气进行吸附处理，以及对吸附处理用到的装置进行电加热还原再生处理。