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氦气怎么制作(氦气是怎么制造出来的)

百闻百科 2024-05-04 0

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怎样制作氦气

氦气制作的方法:

目前天然气提取氦气的这种氦气制作的方法主要集中在美国、俄罗斯这些氦气资源丰富、氦气含量高的国家。氦气是研究低温超导、发展卫星导弹以及半导体等高端领域必备的资源。拥有良好的氦气制作的方法也就至关重要!天然气中氦气的含量从2%-8%不等,这个含量数值和空气中的氦气含量相比要高上千万倍。常规而言从天然气中提取氦气的氦气制作的方法有以下几种:

吸附法:

这种氦气制作的方法的原理是根据天然气中各组分在固体吸附剂表面上吸附能力的差异来将氦气提取分离。此氦气制作的方法适用于杂质含量低于10%的粗氦精制,这些年来发展的变压吸附就是由此种氦气制作的方法改进的。

吸收法:

这种氦气制作的方法的原理是选用适当的吸收溶剂(一般是氟烃、液态烷烃),在一定的条件下将沸点比氦气高的杂质洗涤吸收去除,从而得到氦气。

冷凝法:

天然气提氦在工业上采用冷凝法该法工艺包括天然气的预处理净化、粗氦制取及氦的精制等工序,制得99.99%的纯氦气。

扩散法:

利用氦气的良好导热性将天然气中的氦气组分浓缩提取出来,这种氦气制作的方法一般的操作温度是400-500摄氏度。

膜渗透法:

这些年各类膜材料的发展很迅速,利用各种气体对膜的渗透性不同,就能利用膜渗透法将天然气中的氦气提取出来。这种氦气制作的方法在提取工业氦气上运用很广泛。

空分法:

一般采用分凝法从空气装置中提取粗氦、氖混合气,由粗氦、氖混合气制纯氦、氖混合气经分离及纯化,制得99.99%的纯氦气。

氢液化法:

工业上采用氢液化法从合成氨尾气中提氦。该法工艺是低温吸附清除氮、精馏得到粗氦加氧催化除氢及氦的纯化,制得99.99%的纯氦气。

高纯氦法:

将99.99%的纯氦进一步用活性炭吸附纯化制得99.9999%的高纯氦气。

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从查看材料获知,事实上氦气工业生产不可以生产制造,只有对它进行净化处理。根据分子的原子核裂变可以得到物理小实验的结果,可是仅有十分细微的总数。从空气中分离出来出氦,可是工业生产上区分出氦,根据特制和提纯获得氦气,由于空气中的氦气含量太少,工业生产上把它提取出来。

现在有4种关键的氦制造。

1.天然气分离出来氦气制造方法:工业生产上,主要是用含氦气的天然气,再对它进行汽化分馏,再用活性炭过滤净化处理,获得纯氦气。

2.合成氨氦制作方法:在合成氨中,根据对废气开展分离出来和提纯得到氦气。

3.气体氦气制得:利用液态气体分馏塔的方法,由氖混合气体造成氦气。

4.铀矿石法:把含氦气的铀矿经培烧、分离出来出汽体,随后用有机化学方法去除例如水蒸气、氢和二氧化碳等残渣,进而获得氦气。

下列关键详细介绍一种利用氦气制得汽体的方法。

1.吸咐法-氦气制取方法。

该方法是依据天然气中各成分对固态吸收剂表层吸咐量的区别,分离出来出氦。受吸收剂吸咐工作能力限定,残渣含量低于10的粗氦气通常合适选用吸咐法。近些年开发设计的变压吸附的(PSA)就归属于这类改进种类。

2.消化吸收法-氦气制造方法。

挑选适宜的吸附剂,在一定情况下,将熔点比氦气高的天然气中剩下成分经清洗和消化吸收后,可以获取氦气。应用的吸附剂有液态氟烃、液体乙烷等。该方法一般用以氦气含量较高的场所,并常见于PSA。

3.蔓延法-氦气制取方法。

根据对天然气中的氦气开展提液,可以利用氦气具备较高的热扩散系数特点。选用的蔓延元器件一般是石英玻璃管毛细血管,壁厚薄厚在0.025~0.127mm中间,管经与壁厚的比率为3~7,操作温度在400~500中间。压力可依据特殊的作业标准挑选,从几十Mpa至好几百Mpa不一。利用石英玻璃管毛细血管蔓延法获取氦气纯净度较高,但鉴于其采用的石英玻璃管毛细血管十分细,制造艰难,实际操作中又需在高温和比较大压差下开展,因此用蔓延法获取氦气还存有众多局限。

4.膜渗透法-氦气制取方法。

膜透法获取氦气是伴随着膜材质的快速发展而成,其应用前景愈来愈宽阔。不一样汽体对膜有一定的透水性,并且各种各样汽体的渗入特性不一样,因而,选用渗透法可将天然气中的氦气获取出去。工业领域使用的渗入膜应当有:高渗入参量,以确保生产量,降低对膜的要求;分离出来数值大,简单化了处理方式;有机化学、机械设备和耐热性好,以保持长期性的性能指标。充气膜对天然气各成分透水性的可选择性可以用分离出来因子口表明。

5.超低温冷疑法-氦气制造法。

这也是现阶段全世界广泛采取的从天然气中获取氦气的方法。一般包含气动阀门预备处理净化处理、粗氦提、氦气特制等工艺流程。

(1)对含氦气的汽体开展预备处理净化处理-氦气制造方法。

HS,CO,CO,HS来源于。水,乃至像汞那样的残渣,在进到超低温设备以前需要开展清洁解决,以防止在较低温度下对管路、闸阀和机器设备造成阻塞、浸蚀和恶变加工工艺标准。酸气去除常见的方法有醇胺法、热钾法、磺胺法。天然气中H的获取全过程。S,CO。残余规定为:H2s≤4ppm[1ppm—M/22.4(mg/m)。分子质量,相同],CO。≤100ppm考虑到了提氦经济效益的要素,应挑选有益于减少获取氦气成本费的方法。脱干法:天然气获取氦气一般采用碳分子筛特制脱干,脱水率规定在1ppm下列,与此同时进一步吸咐和去除残余酸性气体。脱汞法:HgSIV脱汞碳分子筛可再生并循环系统利用,但其机器设备和操纵比较繁杂;而含硫化碳不可以收购利用,必须定时拆换,但机器设备及使用方便。

(2)粗氦气提纯-氦气制取方法。

根据对天然气开展二次提液,制取粗氦气含量为6o~7o的粗氦气,根据自然压液甲烷气体、自然压液氮或负压力液态甲烷气体给予制冷量。一次冷疑必须无乙烷的减压渣油,二次提液必须甲烷气体含量低于1。为了更好地提升氦利用率,釜液液烃中氦含量应低于10ppm。

(3)氦气净化处理-氦气制造方法。

当氦气提液时,天然气中较难汽化的氢被提液成粗氦气,在特制以前必须将它除去。工业领域广泛选用催化反应脱氢方法,除此之外还研发了贮氢铝合金等脱氢技术性。在接着开展髙压凝固吸咐时,残留氢含量低于10ppm,并与N2、其他例如甲烷气体等残渣一起除去。冷光源一般选用自然压液氮供货,制得纯净度超过99.99的氦气。其他的净化处理方法如清理消化吸收法、甲烷气体、丁烷等天然气成份都能够作为吸附剂。

到这里坚信每个人搞清楚氦气究竟能否制造。氦只有净化处理哦!纽瑞德汽体3N氦气,5N高纯度氦气,5.5N进口高纯度氦,6N超纯氦和5N氦厂家批发,大批量氦气充装,排管车氦气运送。

怎样制作氦气?

答:个人制作氦气有一定风险,除非有齐全的设备。以下资料可供参考:

【制备方法】

1、冷凝法:天然气提氦在工业上采用冷凝法该法工艺包括天然气的预处理净化、粗氦制取及氦的精制等工序,制得99.99%的纯氦气。

2、空分法:一般采用分凝法从空气装置中提取粗氦、氖混合气,由粗氦、氖混合气制纯氦、氖混合气经分离及纯化,制得99.99%的纯氦气。

3、氢液化法:工业上采用氢液化法从合成氨尾气中提氦。该法工艺是低温吸附清除氮、精馏得到粗氦加氧催化除氢及氦的纯化,制得99.99%的纯氦气。

4、高纯氦法:将99.99%的纯氦进一步用活性炭吸附纯化制得99.9999%的高纯氦气。

【注意事项】

1、压力通常有15MPa,使用时应用YQY-12或152IN-125等减压器减压后使用,使用前应用肥皂水检漏气体管道,确保气体管道不漏气。

2、确保氦气不泄露、工作场所保持通风,当氦气含量增加导致氧气含量低于19.5%时,患者先出现呼吸加快、注意力不集中、共济失调;继之出现疲倦无力、烦躁不安、恶心、呕吐、昏迷、抽搐,以致死亡。

3、每瓶氦气在使用到尾气时,应保留瓶内余压在0.5MPa,最小不得低于0.25MPa余压,应将瓶阀关闭,以保证气体质量和使用安全。

4、瓶装氦气在运输储存、使用时都应分类堆放,不准靠近明火和热源,应做到勿近火、勿沾油蜡、勿曝晒、勿重抛、勿撞击,严禁在气瓶身上进行引弧或电弧,严禁野蛮装卸,短距离移动氦气钢瓶应使用钢瓶专用手推车,长距离移动钢瓶应用危险品运输车辆运输。液氦的温度为4.25K,与皮肤接触能引起严重冻伤。

5、存贮氦气的钢瓶使用和检验遵照国家质量技术监督局《气瓶安全监察规程》的规定,气瓶充气压力不得超过规定压力。安全帽要随时装上,一保护气阀,气瓶每三年检验一次(特殊情况例外)做外表检查及进行水压试验,试验合格后方可继续使用,检验在充气单位进行。

【简介】氦气,英文名为Helium,符号为He,无色无味,不可燃气体,空气中的含量约为百万分之5.2。化学性质不活泼,通常状态下不与其它元素或化合物结合。1908年7月10日,荷兰物理学家昂尼斯首次液化了氦气。

【历史沿革】

早在1868年,法国天文学家简森(Janssen P J C,1824-1907)在观察日全食时,就曾在太阳光谱上观察到一条黄线D,这和早已知道的钠光谱的D1和D2两条线不相同。同时,英国天文学家洛克耶尔(Lockyer J N,1836-1920)也观测到这条黄线D。当时天文学家认为这条线只有太阳才有,并且还认为是一种金属元素。所以洛克耶尔把这个元素取名为Helium,这是由两个字拼起来的,helio是希腊文太阳神的意思,后缀-ium是指金属元素而言。中译名为氦。

1895年,莱姆赛和另一位英国化学家特拉弗斯(Travers M W,1872-1961)合作,在用硫酸处理沥青铀矿时,产生一种不活泼的气体,用光谱鉴定为氦气,证实了氦气也是一种稀有气体,这种气体地球上也有,并且氦元素是非金属元素。

【物理性质】

在室温和大气压力下,氦是无色、无味的气体。它在干空气中的体积含量为5.24×10-6。是人类发现临界温度最低的物质。进行低压放电时显深黄色。

氦不能仅靠将饱和液体冷却到绝对零度而固化。要使氦固化,必须施以相应压力。在2.173K,氦将或多少从正常液体转变成一种具有独特性质的流体。温度高于2.173K的液体称为氦Ⅰ。低于此温度的液体称为氦Ⅱ。氦Ⅱ为超流体。它的熵为零,热导率极高,黏度几乎为零。

由于液氦温度低,用液氦冷却某些金属或金属化合物,金属或金属化合物的电阻会完全消失,这种现象称为超导电性,此温度称为临界温度。

因为氦气传播声音的速度差不多为空气的三倍,所以吸入氦气的人说话的声音会变高频率。这个有趣的现像,使得吸入氦气的人说话尖声细气,就好像旧时的卡通人物一样。

【化学性质】

氦是单原子气体,化学性质不活泼。氦气一般不生成化合物,在低压放电管中受激发可形成He+2、HeH等离子及分子。

【应用领域】

氦气广泛应用于军工、科研、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等。

1、低温冷源:利用液氦的-268.9℃的低沸点,液氦可以用于超低温冷却。而超低温冷却技术在超导技术等领域有较广泛的应用,超导材料需要在低温(100K左右)中才能表现出超导特性,大多数情况下只有液氦能比较简便地实现这样的极低温。超导技术在交通行业的磁悬浮列车,医疗领域的核磁共振成像设备都有较大的应用。

2、气球充气:由于氦气密度远小于空气(空气的密度为1.29kg/m3,氦气的密度为0.1786kg/m3),而且化学性质极不活泼,较氢气安全(氢气可以在空气中燃烧,可能会引起爆炸),氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体。

3、检验分析:仪器分析中常用的核磁共振分析仪的超导磁体需要利用液氦降温,气相色谱分析中氦气常作为载气,利用氦气渗透性好、不可燃的特点,氦气还应用于真空检漏,如氦质谱检漏仪等。

4、保护气:利用氦气不活泼的化学性质,氦气常用于镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气。

6、其他方面:氦气可用作高真空装置、原子核反应堆在火箭、宇宙飞船上用作输送液氢、液氧等液体推进剂的加压气体。氦气还用作原子反应堆的清洗剂,在海洋开发领域的呼吸用混合气体中,气体温度计的填充气等。

氦气怎么制作?

1、冷凝法:

天然气提氦在工业上采用冷凝法,该法工艺包括天然气的预处理净化、粗氦制取及氦的精制等工序,制得99.99%的纯氦气。

天然气——净化——粗氦——精制——氦气

2、空分法:

一般采用分凝法,从空气装置中提取粗氦、氖混合气,由粗氦、氖混合气制纯氦、氖混合气,经分离及纯化,制得99.99%的纯氦气。

空气——空分——粗氦、氦气——纯氦、氖气——分离——纯化——纯氦气

3、氢液化法:

工业上采用氢液化法从合成氨尾气中提氦。该法工艺是低温吸附清除氮、精馏得到粗氦,加氧催化除氢及氦的纯化,制得99.99%的纯氦气。

原料气——除氮——精馏——除氢——纯化——氦气

4、高纯氦制法:

将99.99%的纯氦进一步用活性炭吸附纯化制得99.999%的高纯氦气。

主要用途:

1、氦气可作为火箭液体燃料的压送剂和增压剂,大量用于导弹、宇宙飞船和超音速飞机上。

2、氦用作冶炼及焊接时的保护气体,这在造船以及飞机、宇宙飞船、火箭和武器的制造等方面非常重要。

3、氦气有优良的渗透性,用于核反应堆的冷却,火箭和核反应堆的一些管道及电子和电气装置等的检漏。

4、氦气是具有理想气体的气体,是极低温度下蒸气压温度计的理想用气。

5、氦气的质量密度、重量密度都低,且不易燃,可用来填充灯泡、霓虹灯管,也是理想的气球及飞艇用气。

氦气的制作方法和原料

天然气生产氦气的方法,主要有五种。

1、扩散法,利用氦气所具有的高的热扩散性能,可将天然气中的氦气浓缩提取出来;2、膜渗透法,利用天然气中含有的各种气体的渗透性能,可以将氦气分离提取出来;3、吸附法,根据天然气中各组分在固体吸附剂表面上吸附能力的差异而将其中的氦气分离出来,近年来流行的变压吸附(PSA)也是利用了这种原理;4、吸收法,利用氦气费点低的特性,选用适当的吸收溶剂可将天然气中沸点比氦气高的的其余组分分离出来;5、低温冷凝法,此方法是目前各国从天然气中提取氦气广泛采用的方法。

氦气原料以合成氨弛放气,甲醇尾气经变压吸附工艺脱除氢,氦以外的组分的气体为原料气,经分离后可获得浓度大于90%的氦气以及纯度大于99.999%的高纯氢,氦回收率可达98%。

怎样自制氦气?

1、冷凝法:天然气提氦在工业上采用冷凝法该法工艺包括天然气的预处理净化、粗氦制取及氦的精制等工序,制得99.99%的纯氦气。

2、空分法:一般采用分凝法从空气装置中提取粗氦、氖混合气,由粗氦、氖混合气制纯氦、氖混合气经分离及纯化,制得99.99%的纯氦气。

3、氢液化法:工业上采用氢液化法从合成氨尾气中提氦。该法工艺是低温吸附清除氮、精馏得到粗氦加氧催化除氢及氦的纯化,制得99.99%的纯氦气。

扩展资料:

性质:是宇宙中第二轻的气体,只比氢气稍微重一点点;稀有气体又称惰性气体,化学性质稳定,不易生成化合物,是绝不会爆炸的优良气体;沸点很低,是强力的冷却剂。

氦气具有化学惰性,常被用做半导体工业的保护气和科学实验中的载体气。氦气可以隔绝氧气,避免电焊工件、单质硅和氧气发生化学反应。在气相色谱中,氦气作为载体气可运送被测气体且不与其发生反应;

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