CN221062235U - 一种气相色谱分析仪载气回收提纯装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种气相色谱分析仪载气回收提纯装置,其结构包括通过连接管道依次连接的气体膜分离装置、第一分析仪、氦气压缩机、缓冲罐、氦气纯化器、第二分析仪、第一气动阀和储气罐，气体膜分离装置与气相色谱仪尾气进管连通，储气罐外接用气点，氦气纯化器为常温纯化器。通过净化装置和膜分离技术去除气相色谱分析仪尾气中的氮气、二氧化碳、氧气等其它杂质，获得99.9999%以上高纯度氦气，氦气回收率可达90%以上，可实现反复利用气相色谱分析仪尾气中的氦气，可实现较高的的经济价值，降低整体的使用成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种气相色谱分析仪载气回收提纯装置，具体涉及一种半导体生产用高纯特种气体气相色谱分析仪载气回收提纯再用装置，属于气体回收技术领域。
背景技术
在半导体生产用的高纯特种气体供应***中，部分气体需要通过纯化器提纯至99.999999%后使用。在气体通过纯化器纯化过程中，需要采用气相色谱分析仪进行实时分析和监测，确保所供应气体纯度满足工艺要求。在气相色谱分析仪进行采样分析时，需要用高纯度氦气作为载流气体，将被测气体推入气相色谱仪腔体内部进行分析，分析完成后，氦气和被测气体会通过管道排出至大气中。
氦气存在于沥青铀矿和天然气中，含量在0.05%-2%，在空气中含量仅为5.24×10-6,是不可再生的稀有气体，使用成本较。在现有技术实际应用中，气相色谱分析仪尾气中大量氦气随着尾气不断的排放至大气中，造成了氦气资源的浪费和较高的使用成本。
实用新型内容
本实用新型提出的是一种气相色谱分析仪载气回收提纯装置，其目的旨在克服现有技术存在的上述不足，实现有效回收气相色谱分析仪尾气中的氦气。
本实用新型的技术解决方案：通过净化装置和膜分离技术去除气相色谱分析仪尾气中的氮气、二氧化碳、氧气等其它杂质，获得99.9999%以上高纯度氦气，氦气回收率可达90%以上，可实现反复利用气相色谱分析仪尾气中的氦气，可实现较高的的经济价值，降低整体的使用成本。
具体的，一种气相色谱分析仪载气回收提纯装置，其结构包括通过连接管道依次连接的气体膜分离装置、第一分析仪、氦气压缩机、缓冲罐、氦气纯化器、第二分析仪、第一气动阀和储气罐，气体膜分离装置与气相色谱仪尾气进管连通，储气罐外接用气点，氦气纯化器为常温纯化器。尾气先由气体膜分离装置截留氮气\二氧化钛\氧气等杂质，分离出纯度≥99.9%的氦气，然后通过氦气压缩机送入缓冲罐存储，最后通过氦气纯化器将氦气纯度提纯至≥99.9999%，储存在储气罐内，可输送至工艺机台或色谱仪载气的用气点。
优选的，所述的氦气压缩机和缓冲罐之间的连接管道与第二分析仪和第一气动阀之间的连接管道之间通过带第二气动阀的旁通管连通。可在氦气纯化器出口的第二分析仪检测到氦气纯度未达到≥99.9999%时将纯度未达标氦气送入氦气纯化器，继续纯化至满足纯度≥99.9999%。
本实用新型的优点：结构设计合理，采用气体膜分离装置和氦气纯化器相结合，可确保回收提纯的氦气纯度≥99.9999%，氦气回收率可达90%以上，节约了氦气资源，可降低总体氦气使用成本。
附图说明
图1是本实用新型气相色谱分析仪载气回收提纯装置的结构示意图。
图中的1是气体膜分离装置、2是连接管道、3是第一分析仪、4是氦气压缩机、5是缓冲罐、6是氦气纯化器、7是第二分析仪、8是第一气动阀、9是第二气动阀、10是储气罐。
具体实施方式
下面结合实施例和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，一种气相色谱分析仪载气回收提纯装置，其结构包括通过连接管道2依次连接的气体膜分离装置1、第一分析仪3、氦气压缩机4、缓冲罐5、氦气纯化器6、第二分析仪7、第一气动阀8和储气罐10，气体膜分离装置1与气相色谱仪尾气进管连通，储气罐10外接用气点。
氦气压缩机4和缓冲罐5之间的连接管道2与第二分析仪7和第一气动阀8之间的连接管道2之间通过带第二气动阀9的旁通管连通。
根据以上结构，工作时，气相色谱仪排出的尾气先依据分子扩散和吸附原理，由气体膜分离装置1通过膜分离技术将尾气中的氮气\二氧化钛\氧气等杂质截留，分离出纯度≥99.9%的氦气（3N氦气），然后通过氦气压缩机4将3N氦气送入缓冲罐5存储起来，最后通过氦气纯化器6内部的氢气脱氧和精制筒将氦气纯度提纯至≥99.9999%，储存在储气罐10内，可输送至工艺机台或色谱仪载气的用气点。
如在氦气纯化器6出口的第二分析仪7检测到氦气纯度未达到≥99.9999%，控制第一气动阀8关闭，第二气动阀9开启，将纯度未达标氦气送入氦气纯化器6，继续纯化至满足纯度≥99.9999%。
实施例
气相色谱仪尾气含有75%He、24%N2、0.3%O2和微量CO2。
气体膜分离装置1型号为SmartHP500，进气量0-40L/min，供气纯度99.9%，供气压力＜0.1Mpa。
氦气纯化器6为常温纯化器，型号为先普9NS020或UIP-20-S(JPC），进气量0-50L/min，气体纯度99.9999%-99.9999999%，出口压力＜0.2Mpa，工作温度常温。
以上所述各部件均为现有技术，本领域技术人员可使用任意可实现其对应功能的型号和现有设计。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种气相色谱分析仪载气回收提纯装置，其特征在于，包括通过连接管道（2）依次连接的气体膜分离装置（1）、第一分析仪（3）、氦气压缩机（4）、缓冲罐（5）、氦气纯化器（6）、第二分析仪（7）、第一气动阀（8）和储气罐（10），气体膜分离装置（1）与气相色谱仪尾气进管连通，储气罐（10）外接用气点，氦气纯化器（6）为常温纯化器。
2.如权利要求1所述的一种气相色谱分析仪载气回收提纯装置，其特征在于，所述的氦气压缩机（4）和缓冲罐（5）之间设一连接管道（2），所述的第二分析仪（7）和第一气动阀（8）之间设另一连接管道（2），两所述的连接管道（2）之间连通旁通管，所述的旁通管带第二气动阀（9）。
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