Дастгоҳи истихроҷи гелий барои истихроҷи гелий аз гази табиӣ

Дар айни замон, равандҳои истихроҷи гелий аз гази табиӣ асосан усули криогенӣ, усули адсорбсия, усули ҷудокунии мембрана ё омезиши ду ё се усулро дар бар мегиранд. Покии гелий барои истихроҷи гелий метавонад ба 99.9999% баробар бошад.

(1) Усули криогенӣ

Таҳвили криогенӣ як усули маъмулан истифодашаванда дар аксари корхонаҳои гелии барқароркунии гази табиӣ мебошад. Принсипи кор дар он аст, ки нитрогени моеъ ҳамчун яхдон (тақрибан -190 ℃) барои тадриҷан конденсатсияи карбогидридҳо ва дигар ҷузъҳо дар гази табиӣ истифода шавад. Аз сабаби нуқтаи ҷӯшиши хеле пасти гелий, он дар ниҳоят аз дигар ҷузъҳо дар гази табиӣ ҷудо карда мешавад. Ин як усули маъмул дар раванди истихроҷи гелий аст.

(2) Усули адсорбсияи фишори тағйирёбанда

Раванди адсорбсияи фишори тағйирёбанда (PSA) адсорбентҳои гуногунро барои адсорбсияи ҷузъҳои ғайр аз гелий дар гази табиӣ истифода мебарад ва бо ин васила маҳсулоти гелийро ҷудо мекунад. Умуман, бурҷҳои адсорбсияи PSA бо катҳои ҷудокунии маводҳои гуногуни адсорбсия барои коркарди ҷузъҳои гуногун дар гази табиӣ, ба монанди катҳои гелии силикат ё гилхок барои тоза кардани об, катҳои карбони фаъол барои тоза кардани гази карбон, катҳои цеолит барои тоза кардани метан ва нитроген ва ғайра муҷаҳҳаз шудаанд. Пас аз он ки адсорбент гази ифлосиро сер мекунад, усулҳо ба монанди фишори паст ё насоси вакуумӣ метавонанд барои тоза кардани гази ифлос ва барқарор кардани фаъолияти адсорбент истифода шаванд.

(3) Усули ҷудокунии мембрана

Мембранаи ҷудокунии газ як технологияи нисбатан нави ҷудокунӣ аст. Ҷузъҳои газ дар плёнкаҳои полимерӣ (ба монанди нахҳои ацетат, полипропилен, полисульфон, полиимид ва ғайра) интиқоли массаро дар асоси принсипи диффузияи ҳалшавӣ аз сар мегузаронанд. Ҷудокунии ҳар як ҷузъ мувофиқи суръати гуногуни ҳалшавӣ ва диффузияи ҷузъҳои гуногуни газ дар маводи мембрана ба даст оварда мешавад. Вақте ки ду ё зиёда омехтаи газ аз плёнкаи полимерӣ мегузаранд, суръати гузариши ҷузъҳо ба монанди гелий ва гидроген нисбат ба нитроген, метан ва дигар карбогидридҳо хеле баландтар аст.

Гелийро дар саноат истеҳсол кардан мумкин нест, онро танҳо тоза кардан мумкин аст. Дар таҷрибаҳои физикӣ онро тавассути таҷзияи атомӣ ба даст овардан мумкин аст, аммо дар миқдори хеле кам. Дар назария, онро аз ҳаво истихроҷ кардан мумкин аст, аммо аз сабаби миқдори ками гелий дар ҳаво, гелийро аз гази табиӣ, ки тақрибан 0,5% гелий дорад, дар саноат тавассути ҷудокунӣ, тозакунӣ ва тозакунии дастгоҳҳои истихроҷи гелий ба даст овардан мумкин аст.