一种天然气氦气提取用低温吸附装置的制作方法

1.本实用新型涉及氦气提取技术领域，具体为一种天然气氦气提取用低温吸附装置。


背景技术：

2.氦气是一种价格十分昂贵的稀有气体，它在空气中含量极少，仅为百万分之五。世界上仅有部分天然气矿中有少量相对富集的氦气资源，氦气资源集中在极少数国家手中。现有的氦气提纯方法有膜分离法、化学催化法、吸附法、低温分离法。
3.其中吸附法是根据天然气中甲烷、氦气、氮气等各组分在固体吸附剂表面上吸附能力的差异而将其中的氦分离出来。现有技术中，吸附法是将混合气体通入设有吸附剂的吸附柱中进行吸附作业，但是吸附剂有一定的吸附容量，混合气体中的杂质气体过多，会使得吸附剂迅速饱和，需要频繁进行更换吸附柱，吸附柱更换操作较为麻烦，降低了生产效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种天然气氦气提取用低温吸附装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种天然气氦气提取用低温吸附装置，包括有提取罐，所述提取罐的内部上方设置有冷却仓，所述冷却仓的内部设置有螺旋管，所述提取罐的顶面设置有和螺旋管顶端相连通的进气管，所述冷却仓的下方设置有分离机构，所述分离机构下方设置有吸附机构。
6.优选的，所述分离机构包括有分离仓，螺旋管的底端贯穿分离仓的顶面，分离仓的底部设置有排液管。
7.优选的，所述分离仓的内部设置有接料桶，接料桶为顶面开放的空心圆柱体，接料桶的内部安装有凹盘，凹盘的中间下方连接有底管，凹盘上开设有若干个出气孔，底管的侧壁上设置有若干片稳流板，接料桶的侧壁上开设有过流孔，过流孔处安装有支撑杆，支撑杆的一端固定在分离仓的内壁上。
8.优选的，所述吸附机构包括有分气盘，分气盘的顶面安装有对接管，对接管连接有泵机，泵机和分离仓内部相连通。
9.优选的，所述分气盘底面连接有若干个吸附柱，吸附柱中部侧壁上设置有托环，分气盘的底部边缘处设置有底环，底环的侧壁上安装有收气管，收气管贯穿提取罐的侧壁。
10.优选的，所述底环的内部下方设置有升降板，升降板上设置有若干组固定座，固定座和吸附柱一一对应，升降板的底面上连接有三到四根伸缩杆。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.1.在进行氦气提取时，混合气体从进气管注入到螺旋管内，冷却仓内部的液氮对气体进行降温，除了氦气之外的大部分杂质气体受冷液化，液体和气体的混合物从螺旋管
的底端进入到分离机构中，分离机构可将气液彻底分开，含有少量杂质气体氦气被泵机输送进吸附机构中被吸附柱吸附提纯，并从收气管排出被收集起来，由于绝大部分的杂质气体已被去除，吸附柱会更加耐用，不需要频繁进行更换吸附柱；
13.2.当设备长时间工作后，吸附柱会吸附饱和需要进行更换，只需要控制伸缩杆收缩使得升降板带着吸附柱下降到一定位置，然后将固定座上的吸附柱更换，然后伸缩杆将升降板向上推，使得吸附柱的顶部和分气盘相连接即可完成设备的更换，更换更加方便，提高了工作效率。
附图说明
14.图1为本实用新型装置结构示意图；
15.图2为图1中a处放大图；
16.图3为本实用新型中接料桶结构图。
17.图中：提取罐1、冷却仓2、进气管3、螺旋管4、分离仓5、排液管501、接料桶6、凹盘7、出气孔701、底管8、稳流板801、支撑杆9、泵机10、对接管11、分气盘12、底环13、吸附柱14、托环1401、升降板15、固定座1501、收气管16、伸缩杆17。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：一种天然气氦气提取用低温吸附装置，包括有提取罐1，提取罐1的内部上方设置有冷却仓2，冷却仓2的内部设置有螺旋管4，提取罐1的顶面设置有和螺旋管4顶端相连通的进气管3，冷却仓2的下方设置有分离机构，分离机构包括有分离仓5，螺旋管4的底端贯穿分离仓5的顶面，分离仓5的底部设置有排液管501，分离仓5的内部设置有接料桶6，接料桶6为顶面开放的空心圆柱体，接料桶6的内部安装有凹盘7，凹盘7的中间下方连接有底管8，凹盘7上开设有若干个出气孔701，底管8的侧壁上设置有若干片稳流板801，接料桶6的侧壁上开设有过流孔，过流孔处安装有支撑杆9，支撑杆9的一端固定在分离仓5的内壁上，支撑杆9的下端开设有开口，当气液混合物从螺旋管4的底端进入到分离仓5内后，气体位于上层，液体在重力作用下下降，但是液体流速过快，内部仍会混合有大量的气泡，这些含气的液体从底管8进入到接料桶6的内部，稳流板801可使得液体稳定下来，气泡会从液体中排出并从出气孔701穿过到达分离仓5的上层，液体从过流孔溢出并从支撑杆9到达分离仓5的下方，并从排液管501排出。
20.分离机构下方设置有吸附机构；吸附机构包括有分气盘12，分气盘12的顶面安装有对接管11，对接管11连接有泵机10，泵机10和分离仓5内部相连通，分气盘12底面连接有若干个吸附柱14，分气盘12的底面上设置有若干个对接口，吸附柱14的顶部嵌入对接口内，吸附柱14中部侧壁上设置有托环1401，分气盘12的底部边缘处设置有底环13，底环13的侧壁上安装有收气管16，收气管16贯穿提取罐1的侧壁，底环13的内部下方设置有升降板15，升降板15的侧壁上设置有密封环，升降板15可以和底环13紧密贴合，当升降板15在底环13
内部时，底环13内为密闭空间，升降板15上设置有若干组固定座1501，固定座1501的上方为一个圆环，圆环通过数根支撑杆固定在升降板15上表面，固定座1501和吸附柱14一一对应，吸附柱14插接在固定座1501内，圆环承托住托环1401，升降板15的底面上连接有三到四根伸缩杆17。
21.工作原理：在进行氦气提取时，混合气体从进气管3注入到螺旋管4内，冷却仓2内部的液氮对气体进行降温，除了氦气之外的大部分杂质气体受冷液化，液体和气体的混合物从螺旋管4的底端进入到分离机构中，当气液混合物从螺旋管4的底端进入到分离仓5内后，气体位于上层，液体在重力作用下下降，但是液体流速过快，内部仍会混合有大量的气泡，这些含气的液体从底管8进入到接料桶6的内部，稳流板801可使得液体稳定下来，气泡会从液体中排出并从出气孔701穿过到达分离仓5的上层，液体从过流孔溢出并从支撑杆9到达分离仓5的下方，并从排液管501排出，分离机构可将气液彻底分开，含有少量杂质气体氦气被泵机10输送进吸附机构中被吸附柱14吸附提纯，并从收气管16排出被收集起来，由于绝大部分的杂质气体已被去除，吸附柱14会更加耐用，不需要频繁进行更换吸附柱14；当设备长时间工作后，吸附柱14会吸附饱和需要进行更换，只需要控制伸缩杆17收缩使得升降板15带着吸附柱14下降到一定位置，然后将固定座1501上的吸附柱14更换，然后伸缩杆17将升降板15向上推，使得吸附柱14的顶部和分气盘12相连接即可完成设备的更换，更换更加方便，提高了工作效率。
22.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。