Zariadenie na extrakciu hélia zo zemného plynu
detail produktu
V súčasnosti procesy extrakcie hélia zo zemného plynu zahŕňajú najmä kryogénnu metódu, adsorpčnú metódu, membránovú separačnú metódu alebo kombináciu dvoch alebo troch z týchto troch metód. Čistota hélia vyrobeného na extrakciu hélia môže dosiahnuť 99,9999 %.
(1) Kryogénna metóda
Kryogénna destilácia je bežne používaná metóda vo väčšine stredných až veľkých závodov na získavanie hélia zo zemného plynu. Princípom je použitie kvapalného dusíka ako chladiva (približne -190 ℃) na postupnú kondenzáciu uhľovodíkov a iných zložiek v zemnom plyne. Vďaka extrémne nízkemu bodu varu hélia sa nakoniec oddelí od ostatných zložiek v zemnom plyne. Ide o bežnú metódu v procese extrakcie hélia.
(2) Metóda adsorpcie s kolísavým tlakom
Proces adsorpcie s kolísavým tlakom (PSA) využíva rôzne adsorbenty na adsorpciu zložiek iných ako hélium v zemnom plyne, čím sa oddeľujú produkty hélia. Adsorpčné veže PSA sú vo všeobecnosti vybavené separačnými lôžkami z rôznych adsorpčných materiálov na spracovanie rôznych zložiek v zemnom plyne, ako sú lôžka zo silikagélu alebo oxidu hlinitého na odstraňovanie vody, lôžka z aktívneho uhlia na odstraňovanie oxidu uhličitého, lôžka zo zeolitu na odstraňovanie metánu a dusíka atď. Po nasýtení nečistôt adsorbentom sa na odstránenie nečistôt a obnovenie aktivity adsorbentu môžu použiť metódy, ako je spätné prefukovanie s odtlakovaním alebo vákuové odsávanie.
(3) Metóda membránovej separácie
Membrána na separáciu plynov je relatívne nová separačná technológia. Plynné zložky podliehajú prenosu hmoty na polymérnych filmoch (ako sú acetátové vlákna, polypropylén, polysulfón, polyimid atď.) na základe princípu difúzie rozpúšťaním. Separácia každej zložky sa dosahuje podľa rôznych rýchlostí rozpustnosti a difúzie rôznych plynných zložiek v membránovom materiáli. Keď dve alebo viac plynných zmesí prechádzajú cez polymérny film, rýchlosť permeácie zložiek, ako je hélium a vodík, je oveľa vyššia ako rýchlosť permeácie dusíka, metánu a iných uhľovodíkov.
Hélium sa nedá vyrobiť v priemysle, dá sa iba čistiť. Vo fyzikálnych experimentoch sa dá získať atómovým rozpadom, ale vo veľmi malých množstvách. Teoreticky sa dá extrahovať zo vzduchu, ale kvôli nízkemu obsahu hélia vo vzduchu sa hélium dá získať zo zemného plynu obsahujúceho približne 0,5 % hélia v priemysle separáciou, rafináciou a čistením pomocou zariadení na extrakciu hélia.