ჰელიუმის მოპოვების საცობი ბუნებრივი აირიდან ჰელიუმის მისაღებად
პროდუქტის დეტალები
ამჟამად, ბუნებრივი აირიდან ჰელიუმის მოპოვების პროცესები ძირითადად მოიცავს კრიოგენულ მეთოდს, ადსორბციის მეთოდს, მემბრანული გამოყოფის მეთოდს ან სამი მეთოდიდან ორი ან სამის კომბინაციას. ჰელიუმის მოპოვებისას პროდუქტის ჰელიუმის სისუფთავე შეიძლება იყოს 99.9999%.
(1) კრიოგენული მეთოდი
კრიოგენული დისტილაცია ფართოდ გამოიყენება მეთოდით საშუალო და დიდი ზომის ბუნებრივი აირის აღდგენის ჰელიუმის ქარხნებში. პრინციპია თხევადი აზოტის გამოყენება მაცივარ საშუალებად (დაახლოებით -190 ℃) ბუნებრივ აირში ნახშირწყალბადების და სხვა კომპონენტების თანდათანობითი კონდენსაციისთვის. ჰელიუმის უკიდურესად დაბალი დუღილის ტემპერატურის გამო, ის საბოლოოდ გამოეყოფა ბუნებრივ აირში არსებულ სხვა კომპონენტებს. ეს ჰელიუმის მოპოვების პროცესში გავრცელებული მეთოდია.
(2) წნევის რყევის ადსორბციის მეთოდი
წნევის რხევითი ადსორბციის (PSA) პროცესი იყენებს სხვადასხვა ადსორბენტს ბუნებრივ აირში ჰელიუმის გარდა სხვა კომპონენტების ადსორბციისთვის, რითაც ხდება ჰელიუმის პროდუქტების გამოყოფა. როგორც წესი, PSA ადსორბციის კოშკები აღჭურვილია სხვადასხვა ადსორბციული მასალების გამყოფი ფენებით, რათა დამუშავდეს ბუნებრივ აირში არსებული სხვადასხვა კომპონენტი, როგორიცაა სილიციუმის გელის ან ალუმინის ფენები წყლის მოსაშორებლად, გააქტიურებული ნახშირბადის ფენები ნახშირორჟანგის მოსაშორებლად, ზეოლიტის ფენები მეთანისა და აზოტის მოსაშორებლად და ა.შ. მას შემდეგ, რაც ადსორბენტი გაჯერებს მინარევებიან გაზს, მინარევებიანი გაზის მოსაშორებლად და ადსორბენტის აქტივობის აღსადგენად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ისეთი მეთოდები, როგორიცაა დეპრესურიზაციის უკუცემა ან ვაკუუმური ტუმბო.
(3) მემბრანული გამოყოფის მეთოდი
გაზის გამოყოფის მემბრანა შედარებით ახალი გამოყოფის ტექნოლოგიაა. გაზის კომპონენტები განიცდიან მასის გადაცემას პოლიმერულ ფენებზე (როგორიცაა აცეტატის ბოჭკოები, პოლიპროპილენი, პოლისულფონი, პოლიიმიდი და ა.შ.) გახსნის დიფუზიის პრინციპის საფუძველზე. თითოეული კომპონენტის გამოყოფა მიიღწევა მემბრანის მასალაში სხვადასხვა გაზის კომპონენტის განსხვავებული ხსნადობისა და დიფუზიის სიჩქარის მიხედვით. როდესაც ორი ან მეტი გაზის ნარევი გადის პოლიმერულ ფენში, ისეთი კომპონენტების, როგორიცაა ჰელიუმი და წყალბადი, შეღწევადობის სიჩქარე გაცილებით მაღალია, ვიდრე აზოტის, მეთანის და სხვა ნახშირწყალბადების.
ჰელიუმის წარმოება ინდუსტრიაში შეუძლებელია, მისი მხოლოდ გაწმენდაა შესაძლებელი. ფიზიკურ ექსპერიმენტებში მისი მიღება შესაძლებელია ატომური დაშლის გზით, მაგრამ ძალიან მცირე რაოდენობით. თეორიულად, მისი ამოღება შესაძლებელია ჰაერიდან, მაგრამ ჰაერში ჰელიუმის დაბალი შემცველობის გამო, ჰელიუმის მიღება შესაძლებელია ინდუსტრიაში დაახლოებით 0,5% ჰელიუმის შემცველი ბუნებრივი აირიდან ჰელიუმის ექსტრაქციის მოწყობილობების გამოყოფის, რაფინირებისა და გაწმენდის გზით.