发布时间：2019-10-09 15:21 点击量： 次
一、技术方案由来
针对空调行业的氦气回收纯化，早在5年前就已经有厂商开始与空调制造商洽谈氦气纯化业务，出现了几种不同的方案，包括：传统的变压吸附（PSA）、变温吸附（TSA）和较为先进的膜分离方案等。传统的PSA和TSA设备太大、占地面积大、回收率太低、吸附剂还需要氢气高温再生等等，膜分离设备流程较复杂，同时影响原系统压缩机的寿命等。
公司基于团队成员和合作伙伴二十多年来的研究经历和产业化经验，基于高性能高分子膜材料、无机膜材料和金属合金等两类完全不同的材料体系，借助材料“基因工程”，设计并优化了材料体系，实现了氢气和氮气的分离、氢气和氦气的分离，分别将氢气和氦气提纯到电子级纯度（>99.999%）。团队成员有资深的半导体厂务、气体生产工厂研发和管理人员，并且熟悉下游泛半导体制程对于各类杂质特殊和苛刻的要求。团队成员中有资深的泛半导体设备公司的人员，熟悉半导体设备和系统的制造规范和要求。
睿分科技具有生产5N（99.999%）电子级氦气和液氦的方案设计、制造和施工能力，可用于泛半导体、超导体、核磁共振、低温物理和军工等尖端领域，2N（99%）这个级别纯度上属于第一级纯化工艺，详见图1。
同时，本公司借鉴了历史方案，以及与空调厂商充分的沟通，了解其需求，开发出了应用于空调行业的氦气纯化系统，相对于历史方案，具有以下优势：（1）无需动力设施，几乎不需要运行能耗，同时稳定性高；（2）核心耗材寿命长，生命周期内不需要再生；（3）纯化材料不需要再生就不需要高温和使用氢气；（4）不改造现有系统和生产工艺，不增加原压缩机启停次数；（5）设备小型化、紧凑，占地面积不足1平方米；（6）系统回收率大于95%，明显高于PSA或TSA常规的70%；（7）本系统不涉及压力容器，不需要报备和年检；（8）始终保持氦气浓度90%以上，提高了检漏的一致性。
具体方案差异如下图2所示：
二、设备性能
睿分科技针对空调行业开发的氦气回收净化系统，具有非常高的氦气回收效率>95%，具体性能如下：
1. 入口原料气条件
待提纯氦气流量：1～5 Nm3/h，可调节
待提纯氦气纯度：85%～95% He
待提纯氦气压力：约15 Barg，可调节
待提纯氦气干球温度：常温
待提纯氦气露点温度：常温
2. 出口产品气条件
提纯氦气流量：可调节
提纯氦气纯度：95%～99%
提纯氦气压力：约1 Barg，可调节
3. 出口尾气条件
排放尾气流量：可调节
排放尾气流量：1%～5% He
排放尾气压力：1～15 Barg，可调节
4. 系统指标
氦气回收率：95%～99%
值得指出的是，在空调制造的氦气检漏环节，氦气的损失来自于工件检漏的自然消耗、氦气循环系统存在一定的漏率、人为操作失误以及低于一定浓度（80%或者75%）主动排放等。对于氦气回收净化系统，实际上回收的是低于一定浓度（80%或者75%）主动排放的氦气，净化的是其中的空气。通过多家公司的测试，睿分科技的氦气回收纯化系统可以节约氦气总用量的40%左右。
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