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申请/专利权人：宏芯气体(上海)有限公司

摘要：本发明涉及氦气回收纯化技术领域，并具体公开了一种氦气回收纯化设备及纯化方法，包括：处理模块，用于对天然气进行净化处理、初步纯化，获得第一氦气产物；判断模块，用于对第一氦气产物进行过滤膜提纯，获得当前过滤膜提纯过程的提纯效率值和进气控制判断结果；控制模块，用于基于进气控制判断结果获得第二氦气产物；检验模块，用于基于在本次回收纯化过程中提纯输出区域和提纯输入区域的数据，获得过滤膜提纯过程的氦气纯度值和二次过滤膜判断结果；最终获得模块，用于基于二次过滤膜判断结果获得合格氦气产物。本发明通过对过滤膜提纯进气量进行精准调整来提高氦气纯化效率，通过计算提纯过程的氦气纯度值来获得合格纯度的氦气。

主权项：1.一种氦气回收纯化设备，其特征在于，包括：处理模块，用于对天然气进行净化处理，获得初始氦气产物，并对初始氦气产物进行初步纯化，获得第一氦气产物；判断模块，用于对第一氦气产物进行过滤膜提纯，并获取过滤膜提纯过程中的相关数据，基于相关数据中的提纯输入区域容积、提纯输出区域容积、提纯输入区域的气压、提纯输出区域的气压、过滤膜提纯进气量、过滤膜提纯出气量、过滤膜罐内表面积、过滤膜面积、过滤膜气体渗透率，计算出当前过滤膜提纯过程的提纯效率值，包括： 其中，为当前过滤膜提纯过程的提纯效率值，且提纯效率值的单位为m3s，为提纯输入区域容积，且提纯输入区域容积的单位为m3，为提纯输出区域容积，且提纯输出区域容积的单位为m3，为过滤膜提纯进气量，且过滤膜提纯进气量的单位为m3，为过滤膜提纯出气量，且过滤膜提纯出气量的单位为m3，为提纯输入区域的气压，且提纯输入区域的气压的单位为Pa，为提纯输出区域的气压，且提纯输出区域的气压的单位为Pa，为过滤膜气体渗透率，且过滤膜气体渗透率的单位为Pa·m3s，为过滤膜罐内表面积，且过滤膜罐内表面积的单位为m2，为过滤膜面积，且过滤膜面积的单位为m2，为自然对数，且自然常数e的取值为2.718；将当前过滤膜提纯过程的提纯效率值与预设提纯效率值进行数值比对，若当前过滤膜提纯过程的提纯效率值大于预设提纯效率值，则将无需进行进气控制作为进气控制判断结果，否则将需进行进气控制作为进气控制判断结果；控制模块，用于当进气控制判断结果为需进行进气控制时，基于预设间隔时间对过滤膜罐内部的过滤膜提纯进气量进行以单位进气量的递增控制，并确定出每次递增控制起预设响应时间之后，从过滤膜罐内部的提纯输出区域获取的当前过滤膜提纯过程的提纯效率值，当最新获得的当前过滤膜提纯过程的提纯效率值大于预设提纯效率值时，则将最新设置的第一氦气产物的过滤膜提纯进气量作为第一氦气产物的最佳提纯进气量，并基于第一氦气产物的最佳提纯进气量获得第二氦气产物；检验模块，用于基于预设的气体密度传感器获得当前时刻过滤膜罐内部的提纯输出区域内的气体密度和提纯输入区域的气体密度，并基于在本次回收纯化过程中，截止至当前时刻过滤膜罐内部的提纯输出区域的所有第二氦气产物的气体量、提纯输出区域内的气体密度、截止至当前时刻输入至过滤膜罐内部的提纯输入区域的所有第一氦气产物的气体量以及提纯输入区域的气体密度，获得当前过滤膜提纯过程的氦气纯度值，即为： 其中，为当前过滤膜提纯过程的氦气纯度值，且氦气纯度值无单位，为在本次回收纯化过程中截止至当前时刻从过滤膜罐内部的提纯输出区域获取的所有第二氦气产物的气体量，为在本次回收纯化过程中截止至当前时刻输入至过滤膜罐内部的提纯输入区域所有第一氦气产物的气体量，且气体量、的单位为m3，为空气的分子量，为氦气的分子量，且、的单位为gmol，为取和中的最小值，为取和中的最大值，为自然对数函数，且自然常数e的取值为2.718，为提纯输入区域容积，为提纯输出区域容积，为提纯输入区域的气体密度，为提纯输出区域内的气体密度，且、的单位为kgm³；基于当前过滤膜提纯过程的氦气纯度值获得二次过滤膜判断结果；最终获得模块，用于当二次过滤膜判断结果为纯度不合格时，则将在本次回收纯化过程中获取的所有第二氦气产物重新输入至过滤膜罐进行二次过滤膜提纯，直至基于最新确定出的最新过滤膜提纯过程的氦气纯度值大于预设纯度值时，将最新过滤膜提纯过程中最终获得的所有氦气产物当作合格氦气产物，当二次过滤膜判断结果为纯度合格时，则将当前过滤膜提纯过程中最终获得的所有氦气产物当作合格氦气产物。

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