ชุดอุปกรณ์สกัดฮีเลียมสำหรับสกัดฮีเลียมจากก๊าซธรรมชาติ
รายละเอียดสินค้า
ในปัจจุบัน กระบวนการสกัดฮีเลียมจากก๊าซธรรมชาติส่วนใหญ่ได้แก่ วิธีการแช่แข็ง วิธีการดูดซับ วิธีการแยกด้วยเยื่อ หรือการผสมผสานของสองหรือสามวิธีดังกล่าว ผลิตภัณฑ์ฮีเลียมที่มีความบริสุทธิ์สูงจากชุดสกัดฮีเลียมสามารถ达到 99.9999%
(1) วิธีการแช่แข็ง
การกลั่นด้วยความเย็นจัดเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไปในโรงงานผลิตฮีเลียมจากก๊าซธรรมชาติขนาดกลางถึงขนาดใหญ่ หลักการคือการใช้ไนโตรเจนเหลวเป็นสารทำความเย็น (ประมาณ -190 ℃) เพื่อค่อยๆ ควบแน่นไฮโดรคาร์บอนและส่วนประกอบอื่นๆ ในก๊าซธรรมชาติ เนื่องจากจุดเดือดต่ำมากของฮีเลียม จึงสามารถแยกออกจากส่วนประกอบอื่นๆ ในก๊าซธรรมชาติได้ในที่สุด วิธีนี้เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในกระบวนการสกัดฮีเลียม
(2) วิธีการดูดซับแบบแกว่งความดัน
กระบวนการดูดซับแบบสลับความดัน (PSA) ใช้สารดูดซับที่แตกต่างกันเพื่อดูดซับส่วนประกอบอื่นที่ไม่ใช่ฮีเลียมในก๊าซธรรมชาติ เพื่อแยกผลิตภัณฑ์ฮีเลียมออก โดยทั่วไป หอดูดซับ PSA จะติดตั้งชั้นแยกที่ทำจากวัสดุดูดซับที่แตกต่างกันเพื่อจัดการกับส่วนประกอบต่างๆ ในก๊าซธรรมชาติ เช่น ชั้นซิลิกาเจลหรืออะลูมินาสำหรับกำจัดน้ำ ชั้นถ่านกัมมันต์สำหรับกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ ชั้นซีโอไลต์สำหรับกำจัดมีเทนและไนโตรเจน เป็นต้น หลังจากที่สารดูดซับอิ่มตัวกับก๊าซเจือปนแล้ว สามารถใช้วิธีการต่างๆ เช่น การเป่ากลับด้วยการลดความดันหรือการปั๊มสุญญากาศเพื่อกำจัดก๊าซเจือปนและฟื้นฟูประสิทธิภาพของสารดูดซับได้
(3) วิธีการแยกด้วยเยื่อ
เยื่อแยกก๊าซเป็นเทคโนโลยีการแยกที่ค่อนข้างใหม่ องค์ประกอบของก๊าซจะเกิดการถ่ายโอนมวลบนฟิล์มพอลิเมอร์ (เช่น เส้นใยอะซิเตท โพลีโพรพีลีน โพลีซัลโฟน โพลีอิไมด์ เป็นต้น) โดยอาศัยหลักการของการละลายและการแพร่ การแยกองค์ประกอบแต่ละชนิดเกิดขึ้นตามความสามารถในการละลายและอัตราการแพร่ที่แตกต่างกันขององค์ประกอบก๊าซแต่ละชนิดในวัสดุเยื่อ เมื่อส่วนผสมของก๊าซสองชนิดขึ้นไปผ่านฟิล์มพอลิเมอร์ อัตราการซึมผ่านขององค์ประกอบเช่นฮีเลียมและไฮโดรเจนจะสูงกว่าไนโตรเจน มีเทน และไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ มาก
ฮีเลียมไม่สามารถผลิตได้ในระดับอุตสาหกรรม ทำได้เพียงการทำให้บริสุทธิ์เท่านั้น ในการทดลองทางฟิสิกส์ สามารถตรวจพบฮีเลียมได้จากการสลายตัวของอะตอม แต่ได้ในปริมาณน้อยมาก ในทางทฤษฎี สามารถสกัดฮีเลียมจากอากาศได้ แต่เนื่องจากปริมาณฮีเลียมในอากาศต่ำมาก จึงสามารถสกัดฮีเลียมได้จากก๊าซธรรมชาติที่มีฮีเลียมอยู่ประมาณ 0.5% ในระดับอุตสาหกรรม โดยผ่านกระบวนการแยก การกลั่น และการทำให้บริสุทธิ์ด้วยอุปกรณ์สกัดฮีเลียม