Heliumutvinningsmekanism för utvinning av helium från naturgas
produktdetaljer
För närvarande inkluderar processerna för heliumutvinning från naturgas huvudsakligen kryogen metod, adsorptionsmetod, membranseparationsmetod eller en kombination av två eller tre av de tre metoderna. Produktens heliumrenhet för heliumutvinningsskidor kan uppnå 99,9999 %.
(1) Kryogen metod
Kryogen destillation är en vanlig metod i de flesta medelstora till stora heliumanläggningar för utvinning av naturgas. Principen är att använda flytande kväve som köldmedium (cirka -190 ℃) för att gradvis kondensera kolväten och andra komponenter i naturgas. På grund av heliumets extremt låga kokpunkt separeras det slutligen från andra komponenter i naturgas. Detta är en vanlig metod i heliumutvinningsprocesser.
(2) Trycksvängningsadsorptionsmetod
Pressure swing adsorption (PSA)-processen använder olika adsorbenter för att adsorbera andra komponenter än helium i naturgas, och därigenom separera heliumprodukter. Generellt sett är PSA-adsorptionstorn utrustade med separationsbäddar av olika adsorptionsmaterial för att hantera olika komponenter i naturgas, såsom kiselgel- eller aluminiumoxidbäddar för att avlägsna vatten, aktiva kolbäddar för att avlägsna koldioxid, zeolitbäddar för att avlägsna metan och kväve, och så vidare. Efter att adsorbenten mättat föroreningsgasen kan metoder som tryckavlastning eller vakuumpumpning användas för att avlägsna föroreningsgasen och återställa adsorbentens aktivitet.
(3) Membranseparationsmetod
Gasseparationsmembran är en relativt ny separationsteknik. Gaskomponenter genomgår massöverföring på polymerfilmer (såsom acetatfibrer, polypropen, polysulfon, polyimid, etc.) baserat på principen om upplösningsdiffusion. Separationen av varje komponent uppnås i enlighet med de olika löslighets- och diffusionshastigheterna för olika gaskomponenter i membranmaterialet. När två eller flera gasblandningar passerar genom en polymerfilm är permeationshastigheten för komponenter som helium och väte mycket högre än för kväve, metan och andra kolväten.
Helium kan inte framställas inom industrin, det kan bara renas. I fysikexperiment kan det utvinnas genom atomärt sönderfall, men i mycket små mängder. I teorin kan det utvinnas från luften, men på grund av den låga heliumhalten i luften kan helium utvinnas från naturgas som innehåller cirka 0,5 % helium inom industrin genom separation, raffinering och rening med heliumutvinningsanordningar.