一种由氖氦混合气生产纯氖的装置及其方法与流程

本发明涉及稀有气体制造及化工深冷工程技术领域，具体涉及一种由氖氦混合气生产纯氖的装置及其方法。

背景技术：

现有技术中，由氖氦混合气生产纯氖的生产工艺流程如图1所示，整个流程由相互切换的两个独立除氮单元冷箱(第一冷箱1和第二冷箱2)和氖氦精馏冷箱3组成。

图1中，第一冷箱1中充满了负压的液氮，其温度约为65K，第一氮吸附器A正在工作，第二冷箱2中的液氮已经被抽走，并恢复室温，第二氮吸附器B正在再生。

30公斤左右表压压力(1公斤压力指的是1公斤重的物体作用在1平方厘米的面积上所产生的压强，1公斤压力等于0.1Mpa的压力，同时1公斤压力等于1000mbar的压力，表压即介质相对所处大气压的压力差)的含有氮气的粗氖氦气体进入第一冷箱1中，通过第一绕管换热器3A使得温度降低到65k左右，使得其中含有的部分氮气液化，通过第一气液分离器1A得到含有较少氮气的氖氦混合气进入第一氮吸附器A，吸附掉剩余的氮气后回到第一绕管换热器3A复热到室温得到纯氖氦混合气，而第一气液分离器1A中得到的液体则节流到1.5公斤左右的压力进入第二气液分离器2A，得到含有99％左右氮的液体排入到第一冷箱1中，以部分弥补抽真空导致的液氮损失。

复热到室温后的纯氖氦混合气其中一部分进入第二冷箱2中，反吹第二氮吸附器B以再生氮吸附剂，另一部分则由第一压缩机4增压到180公斤的压力进入氖氦精馏冷箱3，经过第三绕管换热器后冷却到液氮温区以上和液氮换热器31中的液氮换热到78K左右，继续进入下一级的第四绕管换热器3D使得温度进一步降低到40K左右，然后节流到30公斤左右的压力，进入液氖换热器32与液氖换热，气化液氖，温度降到25K左右，使得粗氖氦部分液化，然后进入气液分离罐33，得到含有90％左右氦的冷态粗氦气和富含氖的富氖液，其中冷态粗氦气通过两级绕管式换热器复热后得到粗氦气用于充瓶包装外卖或者进入下一道工序进一步净化，而富氖液体则节流到1.5公斤左右的压力进入精馏塔34，在塔顶得到部分的富氖气在复热后回收去气囊，在塔底得到的纯氖液体回到之前的液氖换热器32气化后通过绕管换热器复热后得到纯氖气，纯氖气由第二压缩机5压缩后充瓶包装外卖。

现有技术中由氖氦混合气生产纯氖的生产工艺流程的缺点包括：

对于除氮单元：其中一个除氮单元在除氮时内部需要充填液氮用于冷却各个流程单元设备，另一个则需要排出液氮恢复到室温以再生除氮吸附器，因为涉及到的流程设备多，热容量大，在再生除氮吸附器完成再生后需要用液氮冷却大量的流程设备，从而消耗掉大量的液氮，另一方面使得容器热应力经常变化容易导致泄漏；另外，多套容器需要更大的场地安放和更高的投资。

对于氖氦精馏单元：1)需要超高压气体节流以产生冷量，这种通过高压气体节流的方式制冷是效率极低的；2)由于超高压气体的存在只能使用低效率的盘管式换热器(绕管换热器)；3)由于180公斤压力的超高压气体的存在，对系统的制造和安全性的要求很高。

流程中需要两台压缩机将气体压缩到200公斤，增加了额外的投资。

总的来说，现有技术中的流程系统复杂，效率低下，需要多台高压压缩机，也存在一定的安全隐患；最重要的是最后生产出的氖只能以气体的形式经过下游的压缩机压入钢瓶，在这个过程中很容易导致泄漏以及引入油和水分，最后导致产品质量的下降。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新的由氖氦混合气生产纯氖的装置及其方法，降低系统的复杂性，去除存在安全隐患的超高压流程气体，减少投资、提高效率和产品质量。

为实现上述目的，本发明所述的由氖氦混合气生产纯氖的装置包括冷箱、第一氮吸附器、第二氮吸附器、真空泵、氦气压缩机、氦膨胀机、氦膨胀机制动端、液氖杜瓦、液氖泵和空浴式气化器，其中冷箱中设置有第一气液分离器、第二气液分离器、第一板翅式换热器、第二板翅式换热器、第三气液分离器、精馏塔、氦膨胀机和真空液氮换热器；第一氮吸附器、第二氮吸附器、真空泵、氦气压缩机、氦膨胀机制动端、液氖杜瓦、液氖泵和空浴式气化器均设置在冷箱的外部；所述的第一气液分离器的入口与粗氖氦气输入管道连接；第一气液分离器的第一出口与第二气液分离器的入口连接；第二气液分离器的第一出口与第一回收气输出管道连接；第二气液分离器的第二出口与污氮输出管道连接；第一气液分离器的第二出口与第一氮吸附器的入口以及第二氮吸附器的入口连接；第一氮吸附器的出口和第二氮吸附器的出口均与第三气液分离器的入口连接；第三气液分离器的第一出口与粗氦输出管道连接；第三气液分离器的第二出口与精馏塔的入口连接；精馏塔的第一出口与第二回收气输出管道连接；精馏塔的第二出口与液氖杜瓦的纯氖入口连接；液氖杜瓦的液氖出口与液氖泵的入口连接；液氖泵的出口与空浴式气化器的入口连接；空浴式气化器的出口与气瓶连接；液氖杜瓦的氦气出口通过第一氦气管道与氦气压缩机的入口连接；氦气压缩机的出口与真空液氮换热器的入口连接；真空液氮换热器的出口与氦膨胀机的入口连接；氦膨胀机的出口与液氖杜瓦的氦气入口连接；第一阀门的第一端与第一氮吸附器的入口连接；第一阀门的第二端与第二阀门的第一端串联，第二阀门的第二端与第二氮吸附器的入口连接；第三阀门的第一端与第一氮吸附器的入口连接；第三阀门的第二端与第四阀门的第一端串联，第四阀门的第二端与第二氮吸附器的入口连接；第一气液分离器的第二出口通过氖氦混合气氮吸附器管道连接在第一阀门与第二阀门之间；第四回收气输出管道连接在第三阀门与第四阀门之间；第四回收气输出管道的另一端与真空泵的入口连接；真空泵的出口与第三回收气输出管道连接；第五阀门的第一端与第一氮吸附器的出口连接；第五阀门的第二端与第六阀门的第一端串联，第六阀门的第二端与第二氮吸附器的出口连接；与第三气液分离器的入口连接的纯氖氦混合气排出管道连接在第五阀门与第六阀门之间；与第一气液分离器的第二出口连接的氖氦混合气氮吸附器管道、与第三气液分离器的入口连接的纯氖氦混合气排出管道、与第一气液分离器的入口连接的粗氖氦气输入管道、与第二气液分离器的第二出口连接的污氮输出管道、与第三气液分离器的第一出口连接的粗氦输出管道、连接在液氖杜瓦的氦气出口与氦气压缩机的入口之间的第一氦气管道以及连接在氦气压缩机的出口与真空液氮换热器的入口之间的第二氦气管道均与第一板翅式换热器连接并且与第一板翅式换热器形成换热关系；与第三气液分离器的入口连接的纯氖氦混合气排出管道、与第三气液分离器的第一出口连接的粗氦输出管道、连接在液氖杜瓦的氦气出口与氦气压缩机的入口之间的第一氦气管道以及连接在真空液氮换热器的出口与氦膨胀机的入口之间的第三氦气管道均与第二板翅式换热器连接并且与第二板翅式换热器形成换热关系。

所述的第一氮吸附器和第二氮吸附器交替工作，当第一氮吸附器工作的时候，第二氮吸附器由真空泵反向降压到真空以再生第二氮吸附器；由第一氮吸附器的出口排出的已经除去氮气的氖氦混合气经过第五阀门一部分进入纯氖氦混合气排出管道，另一部分被真空泵通过第六阀门吸入第二氮吸附器，对第二氮吸附器进行反吹再生，然后经第四阀门、第四回收气输出管道、真空泵由第三回收气输出管道回收去气囊；当第二氮吸附器工作的时候，第一氮吸附器由真空泵降压到真空以再生第一氮吸附器；由第二氮吸附器的出口排出的已经除去氮气的氖氦混合气经过第六阀门一部分进入纯氖氦混合气排出管道，另一部分被真空泵通过第五阀门吸入第一氮吸附器，对第一氮吸附器进行反吹再生，然后经第三阀门、第四回收气输出管道、真空泵由第三回收气输出管道回收去气囊。

所述真空液氮换热器抽到真空压力50mbarA(5kPaA)以下，真空液氮换热器、氦气压缩机和氦膨胀机组成循环以提供装置所需的冷量。

在65K温区安装有第一气液分离器和第二气液分离器，在常温温区安装有第一氮吸附器和第二氮吸附器，用于除去粗氖氦混合气中的氮组分。

所述的第一氮吸附器和第二氮吸附器分别吸附掉氖氦混合气中存在的氮气和氧气。

所述的真空液氮换热器被抽到真空压力50mbar A(5kPaA)以下，真空液氮换热器中的液氮的温度低于65K。

与液氖杜瓦的氦气入口和氦气出口连接的管道均为真空绝热管道。

利用本发明所述的装置由氖氦混合气生产纯氖的方法包括以下步骤：

含有氮气的粗氖氦气经粗氖氦气输入管道输入冷箱，首先由第一板翅式换热器冷却，使得其中含有的氮气部分液化后进入第一气液分离器，得到的氖氦混合气通过第一气液分离器的第二出口进入氖氦混合气氮吸附器管道，然后进入第一板翅式换热器复热后进入第一氮吸附器或第二氮吸附器，所述第一氮吸附器和第二氮吸附器安装有吸附氮和氧的吸附剂，用于吸附掉氖氦混合气中存在的氮气和氧气；所述的第一氮吸附器和第二氮吸附器交替工作，当第一氮吸附器工作的时候，第二氮吸附器由真空泵反向降压到真空以再生第二氮吸附器；由第一氮吸附器的出口排出的已经除去氮气的氖氦混合气经过第五阀门一部分进入纯氖氦混合气排出管道，另一部分被真空泵通过第六阀门吸入第二氮吸附器，对第二氮吸附器进行反吹再生，然后经第四阀门、第四回收气输出管道、真空泵由第三回收气输出管道回收去气囊；当第二氮吸附器工作的时候，第一氮吸附器由真空泵降压到真空以再生第一氮吸附器；由第二氮吸附器的出口排出的已经除去氮气的氖氦混合气经过第六阀门一部分进入纯氖氦混合气排出管道，另一部分被真空泵通过第五阀门吸入第一氮吸附器，对第一氮吸附器进行反吹再生，然后经第三阀门、第四回收气输出管道、真空泵由第三回收气输出管道回收去气囊；

由第一气液分离器得到的富氮液体节流以后，通过第一气液分离器的第一出口进入第二气液分离器，得到的闪蒸出来的含有氖气的气体通过第二气液分离器的第一出口进入第一回收气输出管道，直接出冷箱回收去气囊；而得到的进一步富集的污液氮则通过第二气液分离器的第一出口进入污氮输出管道，由第一板翅式换热器复热后作为污氮气直接放空；

由第一氮吸附器或第二氮吸附器纯化后的纯氖氦混合气进入纯氖氦混合气排出管道，经由第一板翅式换热器和第二板翅式换热器冷却，使得其温度下降，进而使得其中的氖组分液化，然后进入第三气液分离器，得到粗氦气和富含氖组分的粗液氖，其中粗氦气通过第三气液分离器的第一出口进入粗氦输出管道，经由第二板翅式换热器和第一板翅式换热器复热后由压缩机充瓶或者进入下一道的纯化工序；而粗液氖则通过第三气液分离器的第二出口流出，进入精馏塔，进一步精馏得到纯液氖和含有部分氦气的氖气；其中含有氦气的氖气通过精馏塔的第一出口进入第二回收气输出管道，直接出冷箱回收；而纯液氖则通过精馏塔的第二出口流出，由真空绝热管道送入液氖杜瓦储存。

当需要外卖氖气时，则由液氖泵将液氖杜瓦中的液氖增压到200公斤的压力，送入下游的空浴式气化器气化后送入气瓶，包装外卖。

冷箱的冷量由抽到真空压力50mbarA(5kPaA)以下的真空液氮换热器中的温度低于65K的液氮和氦气压缩膨胀循环提供，氦气通过第一氦气管道进入氦压缩机，经由氦压缩机压缩后，通过第二氦气管道进入第一板翅式换热器，由第一板翅式换热器将氦气冷却，然后进入存有真空液氮的真空液氮换热器，真空液氮换热器被抽到真空压力50mbar A(5kPaA)以下，真空液氮换热器中的液氮为温度低于65K的低温液氮，氦气与低温液氮换热冷却后，通过第三氦气管道进入第二板翅式换热器进一步冷却，然后进入氦气膨胀机膨胀，使得氦气的温度进一步下降，然后经由真空绝热管道进入液氖杜瓦，以冷却液氖杜瓦中蒸发的液氖，然后换热后的氦气由液氖杜瓦的氦气出口流出，经过真空绝热管道返回冷箱，进入第一氦气管道，经由第二板翅式换热器和第一板翅式换热器复热到常温，再进入氦压缩机。

本发明具有如下优点：本发明所述的由氖氦混合气生产纯氖的装置及其方法与现有技术相比，整个流程的除氮冷箱和精馏冷箱合二为一，冷量分别由真空下的液氮和氦气膨胀机提供，避免了180公斤压力的超高压气体进入冷箱，整个流程的压力维持在32公斤以下，换热器简化为高效的板翅换热器；通过将吸附器放在冷箱之外，避免了在冷态下的加温再生的过程，避免了冷箱中的剧烈的工况变化，从而极大的改善了冷箱的热应力设计，也避免了因为重复的加温再生而可能导致的泄漏,不再需要液氮容器的相互切换，从而节省了大量的液氮；将吸附系统放置在冷箱外，可以更容易地对吸附系统进行维修，冷箱内只剩下了精馏塔、换热器和气液分离器，工况很容易稳定，有利于稳定地运行整个装置；因为只有一个冷箱从而极大的减少了占地面积；因为使用了板翅换热器和膨胀机，极大的提高了换热效率和设备制冷效率；最后，生产出来的氖以液体的形式储存在杜瓦罐中，进一步的节省了场地方便了运输，同时当需要充灌钢瓶时通过液氖泵压缩到200公斤压力经过空浴式换热器复热后充入钢瓶，整个过程隔绝了油脂和水分，从而得到高质量的氖气产品。

附图说明

图1是现有技术中氖氦混合气生产纯氖的工艺流程示意图。

图2是本发明所述的氖氦混合气生产纯氖的方法的流程示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图2所示，本发明所述的由氖氦混合气生产纯氖的装置包括冷箱30、第一氮吸附器33A、第二氮吸附器33B、真空泵34、氦气压缩机301、氦膨胀机3021、氦膨胀机制动端3022、液氖杜瓦303、液氖泵304和空浴式气化器305，其中冷箱30中设置有第一气液分离器31、第二气液分离器32、第一板翅式换热器35、第二板翅式换热器36、第三气液分离器37、精馏塔38、氦膨胀机3021和真空液氮换热器39；第一氮吸附器33A、第二氮吸附器33B、真空泵34、氦气压缩机301、氦膨胀机制动端3022、液氖杜瓦303、液氖泵304和空浴式气化器305均设置在冷箱30的外部；所述的第一气液分离器31的入口与粗氖氦气输入管道310连接；第一气液分离器31的第一出口与第二气液分离器32的入口连接；第二气液分离器32的第一出口与第一回收气输出管道306连接；第二气液分离器32的第二出口与污氮输出管道311连接；第一气液分离器31的第二出口与第一氮吸附器33A的入口以及第二氮吸附器33B的入口连接；第一氮吸附器33A的出口和第二氮吸附器33B的出口均与第三气液分离器37的入口连接；第三气液分离器37的第一出口与粗氦输出管道312连接；第三气液分离器37的第二出口与精馏塔38的入口连接；精馏塔38的第一出口与第二回收气输出管道307连接；精馏塔38的第二出口与液氖杜瓦303的纯氖入口连接；液氖杜瓦303的液氖出口与液氖泵304的入口连接；液氖泵304的出口与空浴式气化器305的入口连接；空浴式气化器305的出口与气瓶连接；液氖杜瓦303的氦气出口通过第一氦气管道313与氦气压缩机301的入口连接；氦气压缩机301的出口与真空液氮换热器39的入口连接；真空液氮换热器39的出口与氦膨胀机3021的入口连接；氦膨胀机3021的出口与液氖杜瓦303的氦气入口连接；第一阀门R的第一端与第一氮吸附器33A的入口连接；第一阀门R的第二端与第二阀门S的第一端串联，第二阀门S的第二端与第二氮吸附器33B的入口连接；第三阀门T的第一端与第一氮吸附器33A的入口连接；第三阀门T的第二端与第四阀门U的第一端串联，第四阀门U的第二端与第二氮吸附器33B的入口连接；第一气液分离器31的第二出口通过氖氦混合气氮吸附器管道309连接在第一阀门R与第二阀门S之间；第四回收气输出管道320连接在第三阀门T与第四阀门U之间；第四回收气输出管道320的另一端与真空泵34的入口连接；真空泵34的出口与第三回收气输出管道308连接；第五阀门V的第一端与第一氮吸附器33A的出口连接；第五阀门V的第二端与第六阀门X的第一端串联，第六阀门X的第二端与第二氮吸附器33B的出口连接；与第三气液分离器37的入口连接的纯氖氦混合气排出管道315连接在第五阀门V与第六阀门X之间；与第一气液分离器31的第二出口连接的氖氦混合气氮吸附器管道309、与第三气液分离器37的入口连接的纯氖氦混合气排出管道315、与第一气液分离器31的入口连接的粗氖氦气输入管道310、与第二气液分离器32的第二出口连接的污氮输出管道311、与第三气液分离器37的第一出口连接的粗氦输出管道312、连接在液氖杜瓦303的氦气出口与氦气压缩机301的入口之间的第一氦气管道313以及连接在氦气压缩机301的出口与真空液氮换热器39的入口之间的第二氦气管道314均与第一板翅式换热器35连接并且与第一板翅式换热器35形成换热关系；与第三气液分离器37的入口连接的纯氖氦混合气排出管道315、与第三气液分离器37的第一出口连接的粗氦输出管道312、连接在液氖杜瓦303的氦气出口与氦气压缩机301的入口之间的第一氦气管道313以及连接在真空液氮换热器39的出口与氦膨胀机3021的入口之间的第三氦气管道316均与第二板翅式换热器36连接并且与第二板翅式换热器36形成换热关系。

所述的第一氮吸附器33A和第二氮吸附器33B交替工作，当第一氮吸附器33A工作的时候，第二氮吸附器33B由真空泵34反向降压到真空以再生第二氮吸附器33B；由第一氮吸附器33A的出口排出的已经除去氮气的氖氦混合气经过第五阀门V一部分进入纯氖氦混合气排出管道315，另一部分被真空泵34通过第六阀门X吸入第二氮吸附器33B，对第二氮吸附器33B进行反吹再生，然后经第四阀门U、第四回收气输出管道320、真空泵34由第三回收气输出管道308回收去气囊；当第二氮吸附器33B工作的时候，第一氮吸附器33A由真空泵34降压到真空以再生第一氮吸附器33A；由第二氮吸附器33B的出口排出的已经除去氮气的氖氦混合气经过第六阀门X一部分进入纯氖氦混合气排出管道315，另一部分被真空泵34通过第五阀门V吸入第一氮吸附器33A，对第一氮吸附器33A进行反吹再生，然后经第三阀门T、第四回收气输出管道320、真空泵34由第三回收气输出管道308回收去气囊。

所述的第一氮吸附器33A和第二氮吸附器33B均由易于吸附氮分子的锂分子筛和易于吸附氧分子的碳分子筛组成，分别吸附掉氖氦混合气中存在的少量氮气和极少量氧气。

所述的真空液氮换热器39被抽到真空压力50mbar以下，真空液氮换热器39中的液氮的温度低于65K。

与液氖杜瓦303的氦气入口和氦气出口连接的管道均为真空绝热管道。

利用本发明所述的装置由氖氦混合气生产纯氖的方法包括以下步骤：

上游压力为30公斤左右的含有氮气的粗氖氦气经粗氖氦气输入管道310输入冷箱30，首先由第一板翅式换热器35冷却到65K左右，使得其中含有的氮气部分液化后进入第一气液分离器31，得到的氖氦混合气通过第一气液分离器31的第二出口进入氖氦混合气氮吸附器管道309，然后进入第一板翅式换热器35复热后进入第一氮吸附器33A或第二氮吸附器33B，所述的第一氮吸附器33A和第二氮吸附器33B均由易于吸附氮分子的锂分子筛和易于吸附氧分子的碳分子筛组成(或者所述第一氮吸附器和第二氮吸附器安装有吸附氮和氧的吸附剂，用于吸附掉氖氦混合气中存在的氮气和氧气)，分别吸附掉氖氦混合气中存在的少量氮气和极少量氧气；所述的第一氮吸附器33A和第二氮吸附器33B交替工作，当第一氮吸附器33A工作的时候，第二氮吸附器33B由真空泵34反向降压到真空以再生第二氮吸附器33B；由第一氮吸附器33A的出口排出的已经除去氮气的氖氦混合气经过第五阀门V一部分进入纯氖氦混合气排出管道315，另一部分被真空泵34通过第六阀门X吸入第二氮吸附器33B，对第二氮吸附器33B进行反吹再生，然后经第四阀门U、第四回收气输出管道320、真空泵34由第三回收气输出管道308回收去气囊；当第二氮吸附器33B工作的时候，第一氮吸附器33A由真空泵34降压到真空以再生第一氮吸附器33A；由第二氮吸附器33B的出口排出的已经除去氮气的氖氦混合气经过第六阀门X一部分进入纯氖氦混合气排出管道315，另一部分被真空泵34通过第五阀门V吸入第一氮吸附器33A，对第一氮吸附器33A进行反吹再生，然后经第三阀门T、第四回收气输出管道320、真空泵34由第三回收气输出管道308回收去气囊；

由第一气液分离器31得到的富氮液体节流到1.5公斤左右的压力以后，通过第一气液分离器31的第一出口进入第二气液分离器32，得到的闪蒸出来的含有氖气的气体通过第二气液分离器32的第一出口进入第一回收气输出管道306，直接出冷箱回收去气囊；而得到的进一步富集的污液氮则通过第二气液分离器32的第二出口进入污氮输出管道311，由第一板翅式换热器35复热后作为污氮气直接放空；

由第一氮吸附器33A或第二氮吸附器33B纯化后的纯氖氦混合气进入纯氖氦混合气排出管道315，经由第一板翅式换热器35和第二板翅式换热器36冷却，使得温度下降到25K左右，使得其中的大部分的氖组分液化，然后进入第三气液分离器37，得到绝大多数是氦气的粗氦气和富含氖组分的粗液氖，其中粗氦气通过第三气液分离器37的第一出口进入粗氦输出管道312，经由第二板翅式换热器36和第一板翅式换热器35复热后由压缩机充瓶或者进入下一道的纯化工序；而粗液氖则通过第三气液分离器37的第二出口流出，进入精馏塔38，进一步精馏得到纯液氖和含有部分氦气的氖气；其中含有氦气的氖气通过精馏塔38的第一出口进入第二回收气输出管道307，直接出冷箱回收；而纯液氖则通过精馏塔38的第二出口流出，由真空绝热管道送入液氖杜瓦303储存。

当需要外卖氖气时，则由液氖泵304将液氖杜瓦303中的液氖增压到200公斤的压力，送入下游的空浴式气化器305气化后送入气瓶，包装外卖。

冷箱30的冷量由真空下的液氮和氦气压缩膨胀循环提供，氦气通过第一氦气管道313进入氦压缩机301，经由氦压缩机301压缩到4公斤左右的压力，通过第二氦气管道314进入第一板翅式换热器35，由第一板翅式换热器35将氦气冷却到80K左右，进入存有真空液氮的真空液氮换热器39，真空液氮换热器39被抽到真空压力50mbar以下，真空液氮换热器39中的液氮为温度低于65K的低温液氮，温度为80K的氦气与温度为65K的低温液氮换热，得到温度接近65K左右的氦气，通过第三氦气管道316进入第二板翅式换热器36进一步冷却到32K左右，进入氦气膨胀机302，膨胀到1.5公斤左右的压力，使得氦气的温度进一步下降到23K左右，经由真空绝热管道进入液氖杜瓦303，以冷却液氖杜瓦303中蒸发的液氖，然后换热后的氦气由液氖杜瓦203的氦气出口流出，经过真空绝热管道返回冷箱30，进入第一氦气管道313，经由第二板翅式换热器36和第一板翅式换热器35复热到常温，再进入氦压缩机301，循环往复，从而达到制冷的目的。

与现有技术相比，本发明所述的由氖氦混合气生产纯氖的装置及其方法具有以下优点：

通过将氮吸附器放在冷箱之外，避免了在冷态下的加温再生的过程，避免了冷箱中的剧烈的工况变化，从而极大地改善了冷箱的热应力设计，也避免了因为重复的加温再生而可能导致的泄漏；通过将吸附系统放置在冷箱外，可以更容易地对吸附系统进行维修，冷箱内只剩下了板翅式换热器、精馏塔和气液分离器，工况很容易稳定，有利于稳定地运行整个装置。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。