Հելիումի արդյունահանման սահնակ՝ բնական գազից հելիում արդյունահանելու համար
ապրանքի մանրամասներ
Ներկայումս բնական գազից հելիումի արդյունահանման գործընթացները հիմնականում ներառում են կրիոգեն մեթոդ, ադսորբցիայի մեթոդ, թաղանթային բաժանման մեթոդ կամ երեք մեթոդներից երկուսի կամ երեքի համադրություն: Հելիումի արդյունահանման համար նախատեսված արտադրանքի հելիումի մաքրությունը կարող է հասնել 99.9999%-ի:
(1) Կրիոգեն մեթոդ
Կրիոգեն թորումը լայնորեն կիրառվող մեթոդ է միջինից մինչև մեծ բնական գազի վերականգնման հելիումի գործարանների մեծ մասում: Սկզբունքն այն է, որ հեղուկ ազոտը որպես սառեցնող նյութ (մոտ -190 ℃) օգտագործվում է բնական գազի ածխաջրածինները և այլ բաղադրիչները աստիճանաբար խտացնելու համար: Հելիումի չափազանց ցածր եռման կետի պատճառով այն վերջնականապես անջատվում է բնական գազի մյուս բաղադրիչներից: Սա հելիումի արդյունահանման գործընթացում տարածված մեթոդ է:
(2) Ճնշման տատանման ադսորբցիայի մեթոդ
Ճնշման տատանման ադսորբցիայի (ՃՏԱ) գործընթացն օգտագործում է տարբեր ադսորբենտներ՝ բնական գազում հելիումից բացի այլ բաղադրիչներ ադսորբելու համար, այդպիսով առանձնացնելով հելիումի արգասիքները: Ընդհանուր առմամբ, ՃՏԱ ադսորբցիայի աշտարակները հագեցած են տարբեր ադսորբցիոն նյութերի բաժանման շերտերով՝ բնական գազի տարբեր բաղադրիչների հետ աշխատելու համար, ինչպիսիք են սիլիցիումային գելը կամ ալյումինային շերտերը՝ ջուրը հեռացնելու համար, ակտիվացված ածխածնային շերտերը՝ ածխաթթու գազը հեռացնելու համար, զեոլիտային շերտերը՝ մեթանը և ազոտը հեռացնելու համար և այլն: Ադսորբենտի կողմից խառնուրդային գազը հագեցնելուց հետո, խառնուրդային գազը հեռացնելու և ադսորբենտի ակտիվությունը վերականգնելու համար կարող են օգտագործվել այնպիսի մեթոդներ, ինչպիսիք են ճնշման նվազեցման հետադարձ փչումը կամ վակուումային պոմպը:
(3) Մեմբրանային բաժանման մեթոդ
Գազային բաժանման թաղանթը համեմատաբար նոր բաժանման տեխնոլոգիա է: Գազային բաղադրիչները զանգվածի փոխանցման են ենթարկվում պոլիմերային թաղանթների վրա (օրինակ՝ ացետատային մանրաթելեր, պոլիպրոպիլեն, պոլիսուլֆոն, պոլիիմիդ և այլն)՝ հիմնվելով լուծարման դիֆուզիայի սկզբունքի վրա: Յուրաքանչյուր բաղադրիչի բաժանումը իրականացվում է թաղանթային նյութում տարբեր գազային բաղադրիչների տարբեր լուծելիության և դիֆուզիայի արագությունների համաձայն: Երբ երկու կամ ավելի գազային խառնուրդներ անցնում են պոլիմերային թաղանթի միջով, հելիումի և ջրածնի նման բաղադրիչների թափանցելիության արագությունը շատ ավելի բարձր է, քան ազոտի, մեթանի և այլ ածխաջրածինների:
Հելիումը չի կարող արտադրվել արդյունաբերության մեջ, այն կարող է միայն մաքրվել: Ֆիզիկայի փորձերում այն կարելի է ստանալ ատոմային քայքայման միջոցով, բայց շատ փոքր քանակությամբ: Տեսականորեն այն կարելի է արդյունահանել օդից, բայց օդում հելիումի ցածր պարունակության պատճառով, արդյունաբերության մեջ հելիումը կարելի է ստանալ մոտ 0.5% հելիում պարունակող բնական գազից՝ հելիումի արդյունահանման սարքերի բաժանման, զտման և մաքրման միջոցով: