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    氦氣提取新方法—從合成氨馳放氣中提取氦

    世源氣體 www.51qiti.com  更新時間:2015-5-7 14:53:21
    氦氣是一種稀有氣體,氦氣不僅在工業上有著廣泛的應用,而且還能給人們帶來歡樂—吸入氦氣可以變聲(氦氣變聲),還能沖入氣球使氣球飄空(氦氣球)。因此氦氣是一種寶貴資源,現在有一種新的辦法提取氦氣—從合成氨馳放氣中提取氦。以含氦天然氣為原料的合成氨裝置中,由于氦是惰性氣體,不參加化學反應,因此在合成循環氣中逐步得到濃縮,為了維持一定的惰性組分濃度,必須排放一部分循環氣,這就是馳放氣。馳放氣中氦含量一般比天然氣中高出10倍左右。從合成氨馳放氣中提氦的關鍵在于脫除大量的氫。
    原料氣的凈化:原料氣凈化的母的在于脫除其所含的氨和水分。原料氣中的氨一般用水洗滌吸收脫除至濃度約0.02%(體積分數),在通過硅膠或分子篩吸附脫除微量氨和水分。凈化后的原料氣氨濃度小于1×10-7(體積分數),露點-45℃以下。
    粗氦的提取:以含氦天然氣為原料的合成氨馳放氣經水洗除氨和干燥脫水后,主要成分為氫、氦、氮、氬和甲烷,可用如下方法除去氦以外的組分:
    化學法脫除氫和甲烷,即加氫燃燒生成H2O和CO2,然后再經脫碳、干燥和低溫分離脫除大部分氮、氬而得到粗氦。
    氫還可以用液化精餾方法分離。首先將原料氣凈化得到氮、氬、甲烷等高沸點雜質含量小于0.1×10-6(體積分數)的高純度氫氦混合氣,然后將氫液化并精餾得到含氦50%以上的粗氦(其余為氫、氖)。此法中,氬、氮和甲烷等高沸點組分的脫除可采用凍結法、甲烷洗滌吸收法、變壓吸附法等。
    粗氦的精制:對含氦濃度較低的粗氦,工業上一般是將含氦量提高到90%以上。采用的方法有:①有氧直接燃燒;②用純氦稀釋后加氧除氫;③低溫吸附法脫氫等。然后再將90%以上的粗氦加壓、冷卻至77K以下導入低溫吸附器進一步除去微量的氖等雜質,得到純度99.99%以上的純氦。
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