இயற்கை வாயுவிலிருந்து ஹீலியத்தைப் பிரித்தெடுப்பதற்கான ஹீலியம் பிரித்தெடுப்புச் சறுக்குக்கட்டை
தயாரிப்பு விவரம்
தற்போது, இயற்கை வாயுவிலிருந்து ஹீலியத்தைப் பிரித்தெடுப்பதற்கான செயல்முறைகளில் முக்கியமாக குளிரூட்டல் முறை, உறிஞ்சுதல் முறை, சவ்வுப் பிரிப்பு முறை அல்லது இந்த மூன்று முறைகளில் இரண்டு அல்லது மூன்றின் கலவை ஆகியவை அடங்கும். ஹீலியம் பிரித்தெடுப்பு ஸ்கிட் மூலம் பெறப்படும் ஹீலியத்தின் தூய்மை 99.9999% வரை இருக்கும்.
(1) கிரையோஜெனிக் முறை
பெரும்பாலான நடுத்தர மற்றும் பெரிய இயற்கை எரிவாயு ஹீலியம் பிரித்தெடுக்கும் ஆலைகளில் கிரையோஜெனிக் வடித்தல் என்பது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முறையாகும். இயற்கை எரிவாயுவில் உள்ள ஹைட்ரோகார்பன்கள் மற்றும் பிற கூறுகளைப் படிப்படியாக ஒடுக்குவதற்கு, திரவ நைட்ரஜனை (சுமார் -190 ℃) ஒரு குளிரூட்டியாகப் பயன்படுத்துவதே இதன் கொள்கையாகும். ஹீலியத்தின் கொதிநிலை மிகவும் குறைவாக இருப்பதால், அது இறுதியில் இயற்கை எரிவாயுவில் உள்ள மற்ற கூறுகளிலிருந்து பிரிக்கப்படுகிறது. இது ஹீலியம் பிரித்தெடுக்கும் செயல்முறையில் ஒரு பொதுவான முறையாகும்.

(2) அழுத்த அலைவு உறிஞ்சுதல் முறை
அழுத்த அலைவு உறிஞ்சுதல் (PSA) செயல்முறையானது, இயற்கை வாயுவில் உள்ள ஹீலியம் அல்லாத பிற கூறுகளை உறிஞ்சுவதற்கு வெவ்வேறு உறிஞ்சிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, அதன் மூலம் ஹீலியம் விளைபொருட்களைப் பிரிக்கிறது. பொதுவாக, PSA உறிஞ்சுதல் கோபுரங்கள், இயற்கை வாயுவில் உள்ள வெவ்வேறு கூறுகளைக் கையாள்வதற்காக, பல்வேறு உறிஞ்சுதல் பொருட்களால் ஆன பிரிப்புப் படுக்கைகளைக் கொண்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, நீரை அகற்றுவதற்கு சிலிக்கா ஜெல் அல்லது அலுமினா படுக்கைகள், கார்பன் டை ஆக்சைடை அகற்றுவதற்கு ஆக்டிவேட்டட் கார்பன் படுக்கைகள், மீத்தேன் மற்றும் நைட்ரஜனை அகற்றுவதற்கு ஸியோலைட் படுக்கைகள் போன்றவை. உறிஞ்சியானது அசுத்த வாயுவை நிறைவுற்ற பிறகு, அழுத்தக்குறைப்பு பின்னோட்ட முறை அல்லது வெற்றிட உந்தி முறை போன்ற முறைகளைப் பயன்படுத்தி அசுத்த வாயுவை அகற்றி, உறிஞ்சியின் செயல்பாட்டை மீட்டெடுக்கலாம்.
(3) சவ்வு பிரிப்பு முறை
வாயுப் பிரிப்புச் சவ்வு என்பது ஒப்பீட்டளவில் ஒரு புதிய பிரிப்புத் தொழில்நுட்பமாகும். வாயுக் கூறுகள், கரைதல்-பரவல் கொள்கையின் அடிப்படையில் பாலிமர் படலங்களில் (அசிடேட் இழைகள், பாலிபுரோப்பிலீன், பாலி-சல்பான், பாலிமைடு போன்றவை) நிறை இடமாற்றத்திற்கு உள்ளாகின்றன. சவ்வுப் பொருளில் வெவ்வேறு வாயுக் கூறுகளின் மாறுபட்ட கரைதிறன் மற்றும் பரவல் விகிதங்களுக்கு ஏற்ப ஒவ்வொரு கூறின் பிரிப்பும் அடையப்படுகிறது. இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வாயுக்கலவைகள் ஒரு பாலிமர் படலத்தின் வழியாகச் செல்லும்போது, ஹீலியம் மற்றும் ஹைட்ரஜன் போன்ற கூறுகளின் ஊடுருவல் விகிதமானது, நைட்ரஜன், மீத்தேன் மற்றும் பிற ஹைட்ரோகார்பன்களை விட மிகவும் அதிகமாக உள்ளது.
ஹீலியத்தை தொழிற்துறையில் உற்பத்தி செய்ய முடியாது, அதைத் தூய்மைப்படுத்த மட்டுமே முடியும். இயற்பியல் சோதனைகளில், அணுச் சிதைவின் மூலம் அதைப் பெற முடியும், ஆனால் மிகச் சிறிய அளவிலேயே. கோட்பாட்டளவில், அதைக் காற்றிலிருந்து பிரித்தெடுக்க முடியும், ஆனால் காற்றில் ஹீலியத்தின் அளவு குறைவாக இருப்பதால், சுமார் 0.5% ஹீலியம் கொண்ட இயற்கை வாயுவிலிருந்து, ஹீலியம் பிரித்தெடுக்கும் கருவிகளைக் கொண்டு பிரித்தல், சுத்திகரித்தல் மற்றும் தூய்மைப்படுத்துதல் ஆகியவற்றின் மூலம் தொழிற்துறையில் ஹீலியத்தைப் பெற முடிகிறது.




