一種由氖氦混合氣生產純氖的裝置及其方法與流程

本發明涉及稀有氣體制造及化工深冷工程技術領域，具體涉及一種由氖氦混合氣生產純氖的裝置及其方法。

背景技術：

現有技術中，由氖氦混合氣生產純氖的生產工藝流程如圖1所示，整個流程由相互切換的兩個獨立除氮單元冷箱(第一冷箱1和第二冷箱2)和氖氦精餾冷箱3組成。

圖1中，第一冷箱1中充滿了負壓的液氮，其溫度約為65K，第一氮吸附器A正在工作，第二冷箱2中的液氮已經被抽走，并恢復室溫，第二氮吸附器B正在再生。

30公斤左右表壓壓力(1公斤壓力指的是1公斤重的物體作用在1平方厘米的面積上所產生的壓強，1公斤壓力等于0.1Mpa的壓力，同時1公斤壓力等于1000mbarA的壓力，表壓即介質相對所處大氣壓的壓力差)的含有氮氣的粗氖氦氣體進入第一冷箱1中，通過第一繞管換熱器3A使得溫度降低到65k左右，使得其中含有的部分氮氣液化，通過第一氣液分離器1A得到含有較少氮氣的氖氦混合氣進入第一氮吸附器A，吸附掉剩余的氮氣后回到第一繞管換熱器3A復熱到室溫得到純氖氦混合氣，而第一氣液分離器1A中得到的液體則節流到1.5公斤左右的壓力進入第二氣液分離器2A，得到含有99％左右氮的液體排入到第一冷箱1中，以部分彌補抽真空導致的液氮損失。

復熱到室溫后的純氖氦混合氣其中一部分進入第二冷箱2中，反吹第二氮吸附器B以再生氮吸附劑，另一部分則由第一壓縮機4增壓到180公斤的壓力進入氖氦精餾冷箱3，經過第三繞管換熱器后冷卻到液氮溫區以上和液氮換熱器31中的液氮換熱到78K左右，繼續進入下一級的第四繞管換熱器3D使得溫度進一步降低到40K左右，然后節流到30公斤左右的壓力，進入液氖換熱器32與液氖換熱，氣化液氖，溫度降到25K左右，使得粗氖氦部分液化，然后進入氣液分離罐33，得到含有90％左右氦的冷態粗氦氣和富含氖的富氖液，其中冷態粗氦氣通過兩級繞管式換熱器復熱后得到粗氦氣用于充瓶包裝外賣或者進入下一道工序進一步凈化，而富氖液體則節流到1.5公斤左右的壓力進入精餾塔34，在塔頂得到部分的富氖氣在復熱后回收去氣囊，在塔底得到的純氖液體回到之前的液氖換熱器32氣化后通過繞管換熱器復熱后得到純氖氣，純氖氣由第二壓縮機5壓縮后充瓶包裝外賣。

現有技術中由氖氦混合氣生產純氖的生產工藝流程的缺點包括：

對于除氮單元：其中一個除氮單元在除氮時內部需要充填液氮用于冷卻各個流程單元設備，另一個則需要排出液氮恢復到室溫以再生除氮吸附器，因為涉及到的流程設備多，熱容量大，在再生除氮吸附器完成再生后需要用液氮冷卻大量的流程設備，從而消耗掉大量的液氮，另一方面使得容器熱應力經常變化容易導致泄漏；另外，多套容器需要更大的場地安放和更高的投資。

對于氖氦精餾單元：1)需要超高壓氣體節流以產生冷量，這種通過高壓氣體節流的方式制冷是效率極低的；2)由于超高壓氣體的存在只能使用低效率的盤管式換熱器(繞管換熱器)；3)由于180公斤壓力的超高壓氣體的存在，對系統的制造和安全性的要求很高。

流程中需要兩臺壓縮機將氣體壓縮到200公斤，增加了額外的投資。

總的來說，現有技術中的流程系統復雜，效率低下，需要多臺高壓壓縮機，也有一定的安全隱患；最重要的是最后生產出的氖只能以氣體的形式經過下游的壓縮機壓入鋼瓶，在這個過程中很容易導致泄漏以及引入油和水分，最后導致產品質量的下降。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種新的由氖氦混合氣生產純氖的裝置及其方法，降低系統的復雜性，去除不安全的超高壓流程氣體，減少投資、提高效率和產品質量。

為實現上述目的，本發明所述的由氖氦混合氣生產純氖的裝置包括冷箱、氦氣壓縮機、氦膨脹機、氦膨脹機制動端、液氖杜瓦、液氖泵和空浴式氣化器，其中冷箱中設置有第一氣液分離器、第二氣液分離器、第一氮吸附器、第二氮吸附器、第一板翅式換熱器、第二板翅式換熱器、電加熱器、第三氣液分離器、精餾塔、氦膨脹機和真空液氮換熱器；氦氣壓縮機、氦膨脹機制動端、液氖杜瓦、液氖泵和空浴式氣化器均設置在冷箱的外部；所述的第一氣液分離器的入口與粗氖氦氣輸入管道連接；第一氣液分離器的第一出口與第二氣液分離器的入口連接；第二氣液分離器的第一出口與第一回收氣輸出管道連接；第二氣液分離器的第二出口與污氮輸出管道連接；第一氣液分離器的第二出口與第一氮吸附器的入口以及第二氮吸附器的入口連接；第一氮吸附器的出口和第二氮吸附器的出口均與第三氣液分離器的入口連接；第三氣液分離器的第一出口與粗氦輸出管道連接；第三氣液分離器的第二出口與精餾塔的入口連接；精餾塔的第一出口與第二回收氣輸出管道連接；精餾塔的第二出口與液氖杜瓦的純氖入口連接；液氖杜瓦的液氖出口與液氖泵的入口連接；液氖泵的出口與空浴式氣化器的入口連接；空浴式氣化器的出口與氣瓶連接；液氖杜瓦的氦氣出口與氦氣壓縮機的入口連接；氦氣壓縮機的出口與真空液氮換熱器的入口連接；真空液氮換熱器的出口與氦膨脹機的入口連接；氦膨脹機的出口與液氖杜瓦的氦氣入口連接；第一閥門的第一端與第一氮吸附器的入口連接；第一閥門的第二端與第二閥門的第一端串聯，第二閥門的第二端與第二氮吸附器的入口連接；第三閥門的第一端與第一氮吸附器的入口連接；第三閥門的第二端與第四閥門的第一端串聯，第四閥門的第二端與第二氮吸附器的入口連接；第一氣液分離器的第二出口連接在第一閥門與第二閥門之間；第三回收氣輸出管道連接在第三閥門與第四閥門之間；第五閥門的第一端與第一氮吸附器的出口連接；第五閥門的第二端與第六閥門的第一端串聯，第六閥門的第二端與第二氮吸附器的出口連接；電加熱器的出口連接在第五閥門與第六閥門之間；第七閥門的第一端與第一氮吸附器的出口連接；第七閥門的第二端與第八閥門的第一端串聯，第八閥門的第二端與第二氮吸附器的出口連接；電加熱器的入口連接在第七閥門與第八閥門之間；與第三氣液分離器的入口連接的純氖氦混合氣排出管道同樣連接在第七閥門與第八閥門之間；與第一氣液分離器的入口連接的粗氖氦氣輸入管道、與第二氣液分離器的第二出口連接的污氮輸出管道、與第三氣液分離器的第一出口連接的粗氦輸出管道、連接在液氖杜瓦的氦氣出口與氦氣壓縮機的入口之間的第一氦氣管道以及連接在氦氣壓縮機的出口與真空液氮換熱器的入口之間的第二氦氣管道均與第一板翅式換熱器連接并且與第一板翅式換熱器形成換熱關系；與第三氣液分離器的入口連接的純氖氦混合氣排出管道、與第三氣液分離器的第一出口連接的粗氦輸出管道、連接在液氖杜瓦的氦氣出口與氦氣壓縮機的入口之間的第一氦氣管道以及連接在真空液氮換熱器的出口與氦膨脹機的入口之間的第三氦氣管道均與第二板翅式換熱器連接并且與第二板翅式換熱器形成換熱關系。

所述的真空液氮換熱器抽到真空壓力50mbarA(等于5kPaA，即5000 pascal絕對壓強)以下，真空液氮換熱器、氦氣壓縮機和膨脹機組成循環以提供裝置所需的冷量。

第一氣液分離器、第二氣液分離器、第一氮吸附器和第二氮吸附器安裝在63-70K溫區，用于除去粗氖氦混合氣中的氮組分；用于再生氮吸附器的再生加熱器安裝在冷箱內；第三氣液分離器和精餾塔安裝在20-35K溫區，用于從純氖氦混合氣中分離氖氣。

所述的第一氮吸附器和第二氮吸附器交替工作，當第一氮吸附器工作的時候，由第一氮吸附器的出口排出的已經除去氮氣的氖氦混合氣一部分經過第七閥門和純氖氦混合氣排出管道進入電加熱器，被電加熱器加熱到室溫后通過第六閥門進入第二氮吸附器，對第二氮吸附器進行反吹再生，然后由第三回收氣輸出管道回收去氣囊；當第二氮吸附器工作的時候，由第二氮吸附器的出口排出的已經除去氮氣的氖氦混合氣一部分經過第八閥門和純氖氦混合氣排出管道進入電加熱器，被電加熱器加熱到室溫后通過第五閥門進入第一氮吸附器，對第一氮吸附器進行反吹再生，然后由第三回收氣輸出管道回收去氣囊。

所述的真空液氮換熱器被抽到真空壓力50mbarA(5kpaA)以下，真空液氮換熱器中的液氮的溫度低于65K。

與液氖杜瓦的氦氣入口和氦氣出口連接的管道均為真空絕熱管道。

利用本發明所述的裝置由氖氦混合氣生產純氖的方法包括以下步驟：

含有氮氣的粗氖氦氣經粗氖氦氣輸入管道輸入冷箱，首先由第一板翅式換熱器冷卻，使得其中含有的氮氣部分液化后進入第一氣液分離器，得到的氖氦混合氣通過第一氣液分離器的第二出口進入第一氮吸附器或第二氮吸附器，所述的第一氮吸附器和第二氮吸附器交替工作，當第一氮吸附器工作的時候，由第一氮吸附器的出口排出的已經除去氮氣的氖氦混合氣一部分經過第七閥門和純氖氦混合氣排出管道進入電加熱器，被電加熱器加熱到室溫后通過第六閥門進入第二氮吸附器，對第二氮吸附器進行反吹再生，然后由第三回收氣輸出管道回收去氣囊；當第二氮吸附器工作的時候，由第二氮吸附器的出口排出的已經除去氮氣的氖氦混合氣經過第八閥門和純氖氦混合氣排出管道進入電加熱器，被電加熱器加熱到室溫后通過第五閥門進入第一氮吸附器，對第一氮吸附器進行反吹再生，然后由第三回收氣輸出管道回收去氣囊；

由第一氣液分離器得到的富氮液體節流以后，通過第一氣液分離器的第一出口進入第二氣液分離器，得到的富含氖氦氣體的氮氣通過第二氣液分離器的第一出口進入第一回收氣輸出管道，直接出冷箱回收去氣囊；而得到的富含氮的液體則通過第二氣液分離器的第一出口進入污氮輸出管道，由第一板翅式換熱器復熱后作為污氮氣直接放空；

由第一氮吸附器或第二氮吸附器純化后的純氖氦混合氣進入純氖氦混合氣排出管道，經由第二板翅式換熱器冷卻后，進入第三氣液分離器，得到富含氖的富氖液體和富含氦的粗氦氣，其中富含氦的粗氦氣通過第三氣液分離器的第一出口進入粗氦輸出管道，經由第二板翅式換熱器和第一板翅式換熱器復熱到常溫，充瓶包裝或者進入下道純化工序；而富氖液體則通過第三氣液分離器的第二出口流出，節流后，進入精餾塔；其中精餾塔頂部得到的廢氖氣通過精餾塔的第一出口進入第二回收氣輸出管道，直接出冷箱回收去氣囊；精餾塔底部得到的純氖液體通過精餾塔的第二出口流出，由真空絕熱管道送入液氖杜瓦儲存。

當需要外賣氖氣時，則由液氖泵將液氖杜瓦中的液氖增壓到200公斤的壓力，送入下游的空浴式氣化器氣化后送入氣瓶，包裝外賣。

冷箱的冷量由抽到真空壓力50mbarA(5kPaA)以下的真空液氮換熱器中的溫度低于65K的液氮和氦氣壓縮膨脹循環提供，氦氣通過第一氦氣管道進入氦壓縮機，經由氦壓縮機壓縮后，通過第二氦氣管道進入第一板翅式換熱器，由第一板翅式換熱器將氦氣冷卻后，進入存有真空液氮的真空液氮換熱器，真空液氮換熱器被抽到真空壓力50mbarA(5kPaA)以下，真空液氮換熱器中的液氮為溫度低于65K的低溫液氮，氦氣與低溫液氮換熱冷卻后，通過第三氦氣管道進入第二板翅式換熱器進一步冷卻，然后進入氦氣膨脹機膨脹，使得氦氣的溫度進一步下降，然后經由真空絕熱管道進入液氖杜瓦，以冷卻液氖杜瓦中蒸發的液氖，然后換熱后的氦氣由液氖杜瓦的氦氣出口流出，經過真空絕熱管道返回冷箱，進入第一氦氣管道，經由第二板翅式換熱器和第一板翅式換熱器復熱到常溫，再進入氦壓縮機。

本發明具有如下優點：本發明所述的由氖氦混合氣生產純氖的裝置及其方法與現有技術相比，整個流程的除氮冷箱和精餾冷箱合二為一，冷量分別由真空下的液氮和氦氣膨脹機提供，避免了180公斤壓力的超高壓氣體進入冷箱，也省去了一臺高壓的模壓機，整個流程的壓力維持在32公斤以下，換熱器簡化為高效的板翅換熱器，氮氣吸附器則放置在真空絕熱環境下，當一臺吸附器工作時，下游經過純化后的氣體的一部分被加熱后再生另外一臺吸附器，另一部分則作為去除了氮的粗氖氦氣進入下道工序，不再需要液氮容器的相互切換，從而節省了大量的液氮，整個流程更加簡潔，原因包括：1)因為只有一個冷箱從而極大的減少了占地面積；2)因為使用了板翅換熱器和膨脹機，極大的提高了換熱效率和設備制冷效率；3)最后，生產出來的氖以液體的形式儲存在杜瓦罐中，進一步的節省了場地方便了運輸，同時當需要充灌鋼瓶時通過液氖泵壓縮到200公斤壓力經過空浴式換熱器復熱后充入鋼瓶，整個過程隔絕了油脂和水分，從而得到高質量的氖氣產品，也省去了用于充瓶的高壓模壓機，節省了投資。

附圖說明

圖1是現有技術中的由氖氦混合氣生產純氖的流程示意圖。

圖2是本發明所述的由氖氦混合氣生產純氖的流程示意圖。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

如圖2所示，本發明所述的由氖氦混合氣生產純氖的裝置包括冷箱20、氦氣壓縮機201、氦膨脹機2021、氦膨脹機制動端2022、液氖杜瓦203、液氖泵204和空浴式氣化器205，其中冷箱20中設置有第一氣液分離器21、第二氣液分離器22、第一氮吸附器23A、第二氮吸附器23B、第一板翅式換熱器24、第二板翅式換熱器25、電加熱器26、第三氣液分離器27、精餾塔28、氦膨脹機2021和真空液氮換熱器29；氦氣壓縮機201、氦膨脹機制動端2022、液氖杜瓦203、液氖泵204和空浴式氣化器205均設置在冷箱20的外部；所述的第一氣液分離器21的入口與粗氖氦氣輸入管道210連接；第一氣液分離器21的第一出口與第二氣液分離器22的入口連接；第二氣液分離器22的第一出口與第一回收氣輸出管道206連接；第二氣液分離器22的第二出口與污氮輸出管道211連接；第一氣液分離器21的第二出口與第一氮吸附器23A的入口以及第二氮吸附器23B的入口連接；第一氮吸附器23A的出口和第二氮吸附器23B的出口均與第三氣液分離器27的入口連接；第三氣液分離器27的第一出口與粗氦輸出管道212連接；第三氣液分離器27的第二出口與精餾塔28的入口連接；精餾塔28的第一出口與第二回收氣輸出管道207連接；精餾塔28的第二出口與液氖杜瓦203的純氖入口連接；液氖杜瓦203的液氖出口與液氖泵204的入口連接；液氖泵204的出口與空浴式氣化器205的入口連接；空浴式氣化器205的出口與氣瓶連接；液氖杜瓦203的氦氣出口與氦氣壓縮機201的入口連接；氦氣壓縮機201的出口與真空液氮換熱器29的入口連接；真空液氮換熱器29的出口與氦膨脹機2021的入口連接；氦膨脹機2021的出口與液氖杜瓦203的氦氣入口連接；第一閥門K的第一端與第一氮吸附器23A的入口連接；第一閥門K的第二端與第二閥門L的第一端串聯，第二閥門L的第二端與第二氮吸附器23B的入口連接；第三閥門M的第一端與第一氮吸附器23A的入口連接；第三閥門M的第二端與第四閥門N的第一端串聯，第四閥門N的第二端與第二氮吸附器23B的入口連接；第一氣液分離器21的第二出口連接在第一閥門K與第二閥門L之間；第三回收氣輸出管道208連接在第三閥門M與第四閥門N之間；第五閥門E的第一端與第一氮吸附器23A的出口連接；第五閥門E的第二端與第六閥門F的第一端串聯，第六閥門F的第二端與第二氮吸附器23B的出口連接；電加熱器26的出口連接在第五閥門E與第六閥門F之間；第七閥門G的第一端與第一氮吸附器23A的出口連接；第七閥門G的第二端與第八閥門H的第一端串聯，第八閥門H的第二端與第二氮吸附器23B的出口連接；電加熱器26的入口連接在第七閥門G與第八閥門H之間；與第三氣液分離器27的入口連接的純氖氦混合氣排出管道215同樣連接在第七閥門G與第八閥門H之間；與第一氣液分離器21的入口連接的粗氖氦氣輸入管道210、與第二氣液分離器22的第二出口連接的污氮輸出管道211、與第三氣液分離器27的第一出口連接的粗氦輸出管道212、連接在液氖杜瓦203的氦氣出口與氦氣壓縮機201的入口之間的第一氦氣管道213以及連接在氦氣壓縮機201的出口與真空液氮換熱器29的入口之間的第二氦氣管道214均與第一板翅式換熱器24連接并且與第一板翅式換熱器24形成換熱關系；與第三氣液分離器27的入口連接的純氖氦混合氣排出管道215、與第三氣液分離器27的第一出口連接的粗氦輸出管道212、連接在液氖杜瓦203的氦氣出口與氦氣壓縮機201的入口之間的第一氦氣管道213以及連接在真空液氮換熱器29的出口與氦膨脹機202的入口之間的第三氦氣管道216均與第二板翅式換熱器25連接并且與第二板翅式換熱器25形成換熱關系。

所述的第一氮吸附器23A和第二氮吸附器23B交替工作，當第一氮吸附器23A工作的時候，由第一氮吸附器23A的出口排出的已經除去氮氣的氖氦混合氣一部分經過第七閥門G和純氖氦混合氣排出管道215進入電加熱器26，被電加熱器26加熱到室溫后通過第六閥門F進入第二氮吸附器23B，對第二氮吸附器23B進行反吹再生，然后由閥門N進第三回收氣輸出管道208回收去氣囊；當第二氮吸附器23B工作的時候，由第二氮吸附器23B的出口排出的已經除去氮氣的氖氦混合氣一部分經過第八閥門H和純氖氦混合氣排出管道215進入電加熱器26，被電加熱器26加熱到室溫后通過第五閥門E進入第一氮吸附器23A，對第一氮吸附器23A進行反吹再生，然后由閥門M進第三回收氣輸出管道208回收去氣囊。

所述的真空液氮換熱器29被抽到真空壓力50mbarA以下，真空液氮換熱器29中的液氮的溫度低于65K。

與液氖杜瓦203的氦氣入口和氦氣出口連接的管道均為真空絕熱管道。

利用本發明所述的裝置由氖氦混合氣生產純氖的方法包括以下步驟：

上游壓力為30公斤左右的含有氮氣的粗氖氦氣經粗氖氦氣輸入管道210輸入冷箱20，首先由第一板翅式換熱器24冷卻到65K左右，使得其中含有的氮氣部分液化后進入第一氣液分離器21，得到含有較少氮氣的氖氦混合氣通過第一氣液分離器21的第二出口進入第一氮吸附器23A或第二氮吸附器23B，所述的第一氮吸附器23A和第二氮吸附器23B交替工作，當第一氮吸附器23A工作的時候，由第一氮吸附器23A的出口排出的已經除去氮氣的氖氦混合氣一部分經過第七閥門G和純氖氦混合氣排出管道215進入電加熱器26，被電加熱器26加熱到室溫后通過第六閥門F進入第二氮吸附器23B，對第二氮吸附器23B進行反吹再生，然后由閥門N進第三回收氣輸出管道208回收去氣囊；當第二氮吸附器23B工作的時候，由第二氮吸附器23B的出口排出的已經除去氮氣的氖氦混合氣一部分經過第八閥門H和純氖氦混合氣排出管道215進入電加熱器26，被電加熱器26加熱到室溫后通過第五閥門E進入第一氮吸附器23A，對第一氮吸附器23A進行反吹再生，然后由閥門M進第三回收氣輸出管道208回收去氣囊；

由第一氣液分離器21得到的富氮液體節流到1.5公斤左右的壓力以后，通過第一氣液分離器21的第一出口進入第二氣液分離器22，得到的富含氖氦氣體的氮氣通過第二氣液分離器22的第一出口進入第一回收氣輸出管道206，直接出冷箱回收去氣囊；而得到的富含氮的液體則通過第二氣液分離器22的第一出口進入污氮輸出管道211，由第一板翅式換熱器24復熱后作為污氮氣直接放空；

由第一氮吸附器23A或第二氮吸附器23B純化后的純氖氦混合氣進入純氖氦混合氣排出管道215，經由第二板翅式換熱器25冷卻到25K左右，進入第三氣液分離器27，得到富含氖的富氖液體和富含氦的粗氦氣，其中富含氦的粗氦氣通過第三氣液分離器27的第一出口進入粗氦輸出管道212，經由第二板翅式換熱器25和第一板翅式換熱器24復熱到常溫，充瓶包裝或者進入下道純化工序；而富氖液體則通過第三氣液分離器27的第二出口流出，節流到1.5公斤左右的壓力后，進入精餾塔28；其中精餾塔頂部得到的含較少氖氣的廢氖氣通過精餾塔28的第一出口進入第二回收氣輸出管道207，直接出冷箱回收去氣囊；精餾塔底部得到的純氖液體通過精餾塔28的第二出口流出，由真空絕熱管道送入液氖杜瓦203儲存。

當需要外賣氖氣時，則由液氖泵204將液氖杜瓦203中的液氖增壓到200公斤的壓力，送入下游的空浴式氣化器205氣化后送入氣瓶，包裝外賣。

冷箱20的冷量由真空下的液氮和氦氣壓縮膨脹循環提供，氦氣通過第一氦氣管道213進入氦壓縮機201，經由氦壓縮機201壓縮到4公斤左右的壓力，通過第二氦氣管道214進入第一板翅式換熱器24，由第一板翅式換熱器24將氦氣冷卻到80K左右，進入存有真空液氮的真空液氮換熱器29，真空液氮換熱器29被抽到真空壓力50mbarA以下，真空液氮換熱器29中的液氮為溫度低于65K的低溫液氮，溫度為80K的氦氣與溫度為65K的低溫液氮換熱，得到溫度接近65K左右的氦氣，通過第三氦氣管道216進入第二板翅式換熱器25進一步冷卻到32K左右，進入氦氣膨脹機202，膨脹到1.5公斤左右的壓力，使得氦氣的溫度進一步下降到23K左右，經由真空絕熱管道進入液氖杜瓦203，以冷卻液氖杜瓦203中蒸發的液氖，然后換熱后的氦氣由液氖杜瓦203的氦氣出口流出，經過真空絕熱管道返回冷箱20，進入第一氦氣管道213，經由第二板翅式換熱器25和第一板翅式換熱器24復熱到常溫，再進入氦壓縮機201，循環往復，從而達到制冷的目的。

與現有技術相比，本發明所述的由氖氦混合氣生產純氖的裝置及其方法的優點是：

整個生產工藝流程將除氮單元冷箱和氖氦精餾冷箱合二為一，冷量分別由真空下的液氮和氦氣膨脹機提供，避免了180公斤壓力的超高壓氣體進入冷箱，也省去了一臺高壓的模壓機，整個流程的壓力維持在32公斤以下，換熱器簡化為高效的板翅式換熱器，氮吸附器則放置在真空絕熱環境下，當一臺氮吸附器工作時，下游經過純化后的氣體的一部分被加熱后再生另外一臺氮吸附器，另一部分則作為去除了氮的粗氖氦氣進入下道工序，不再需要液氮容器的相互切換，從而節省了大量的液氮，整個流程更加簡潔，因為只有一個冷箱，從而極大地減少了占地面積；因為使用了板翅式換熱器和膨脹機，極大地提高了換熱效率和設備制冷效率；最后，生產出來的氖以液體的形式儲存在杜瓦罐中，進一步地節省了場地，方便了運輸，同時當需要充灌鋼瓶時通過液氖泵壓縮到200公斤壓力，經過空浴式換熱器復熱后充入鋼瓶，整個過程隔絕了油脂和水分，從而能夠得到高質量的氖氣產品，也省去了用于充瓶的高壓模壓機，節省了投資。

雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。