מגלשת שאיבת הליום להפקת הליום מגז טבעי
פרטי מוצר
כיום, התהליכים להפקת הליום מגז טבעי כוללים בעיקר שיטה קריוגנית, שיטת ספיחה, שיטת הפרדת ממברנה, או שילוב של שתיים או שלוש משלוש השיטות. טוהר ההליום של מוצר ההליום עבור מחליק להפקת הליום יכול לעמוד ב-99.9999%.
(1) שיטה קריוגנית
זיקוק קריוגני הוא שיטה נפוצה ברוב מפעלי ההפקה של הליום בגז טבעי בינוני עד גדול. העיקרון הוא להשתמש בחנקן נוזלי כנוזל קירור (כ-190 מעלות צלזיוס) כדי לעבות בהדרגה פחמימנים ורכיבים אחרים בגז טבעי. בשל נקודת הרתיחה הנמוכה ביותר של הליום, הוא מופרד בסופו של דבר מרכיבים אחרים בגז טבעי. זוהי שיטה נפוצה בתהליך הפקת הליום.
(2) שיטת ספיחה בלחץ מתנדנד
תהליך ספיחה מתנדנדת בלחץ (PSA) משתמש בחומרי ספיחה שונים כדי לספוג רכיבים אחרים מלבד הליום בגז טבעי, ובכך להפריד בין תוצרי הליום. באופן כללי, מגדלי ספיחה של PSA מצוידים במיטות הפרדה של חומרי ספיחה שונים כדי להתמודד עם רכיבים שונים בגז טבעי, כגון מיטות סיליקה ג'ל או אלומינה להסרת מים, מיטות פחם פעיל להסרת פחמן דו-חמצני, מיטות זאוליט להסרת מתאן וחנקן, וכן הלאה. לאחר שהחומרי ספיחה רוויים את גז הטומאה, ניתן להשתמש בשיטות כגון דחיפה חוזרת או שאיבת ואקום כדי להסיר את גז הטומאה ולשקם את פעילות הסופח.
(3) שיטת הפרדת ממברנות
ממברנת הפרדת גז היא טכנולוגיית הפרדה חדשה יחסית. רכיבי גז עוברים העברת מסה על גבי שכבות פולימר (כגון סיבי אצטט, פוליפרופילן, פולי-סולפון, פוליאימיד וכו') המבוסס על עקרון דיפוזיה של המסה. ההפרדה של כל רכיב מושגת בהתאם לקצבי המסיסות והדיפוזיה השונים של רכיבי גז שונים בחומר הממברנה. כאשר שתי תערובות גז או יותר עוברות דרך שכבת פולימר, קצב החלחול של רכיבים כמו הליום ומימן גבוה בהרבה מזה של חנקן, מתאן ופחמימנים אחרים.
לא ניתן לייצר הליום בתעשייה, ניתן רק לטהר אותו. בניסויים פיזיקליים ניתן להשיגו באמצעות פירוק אטומי, אך בכמויות קטנות מאוד. תיאורטית ניתן להפיקו מהאוויר, אך בשל תכולת ההליום הנמוכה באוויר, ניתן להפיק הליום מגז טבעי המכיל כ-0.5% הליום בתעשייה באמצעות הפרדה, זיקוק וטיהור של מכשירי מיצוי הליום.