Skid para sa pagkuha ng helium mula sa natural gas

Sa kasalukuyan, ang mga proseso para sa pagkuha ng helium mula sa natural gas ay pangunahing kinabibilangan ng cryogenic method, adsorption method, membrane separation method, o kombinasyon ng dalawa o tatlo sa tatlong paraan. Ang kadalisayan ng helium ng produkto para sa skid ng pagkuha ng helium ay maaaring umabot sa 99.9999%.

(1) Paraang kriogeniko

Ang cryogenic distillation ay isang karaniwang ginagamit na pamamaraan sa karamihan ng mga planta ng helium para sa pagbawi ng natural gas sa katamtaman hanggang malalaking lugar. Ang prinsipyo ay ang paggamit ng liquid nitrogen bilang refrigerant (mga -190 ℃) upang unti-unting ma-condense ang mga hydrocarbon at iba pang mga bahagi sa natural gas. Dahil sa napakababang boiling point ng helium, sa huli ay nahihiwalay ito mula sa iba pang mga bahagi sa natural gas. Ito ay isang karaniwang pamamaraan sa proseso ng pagkuha ng helium.

(2) Paraan ng Pagsipsip ng Pressure Swing

Ang proseso ng pressure swing adsorption (PSA) ay gumagamit ng iba't ibang adsorbent upang i-adsorb ang mga bahagi maliban sa helium sa natural gas, sa gayon ay pinaghihiwalay ang mga produktong helium. Sa pangkalahatan, ang mga PSA adsorption tower ay nilagyan ng mga separation bed na gawa sa iba't ibang materyales ng adsorption upang harapin ang iba't ibang bahagi sa natural gas, tulad ng silica gel o alumina bed para sa pag-alis ng tubig, activated carbon bed para sa pag-alis ng carbon dioxide, zeolite bed para sa pag-alis ng methane at nitrogen, at iba pa. Matapos mababad ng adsorbent ang impurity gas, maaaring gamitin ang mga pamamaraan tulad ng depressurization blowback o vacuum pumping upang alisin ang impurity gas at ibalik ang aktibidad ng adsorbent.

(3) Paraan ng Paghihiwalay ng Lamad

Ang gas separation membrane ay isang medyo bagong teknolohiya sa paghihiwalay. Ang mga bahagi ng gas ay sumasailalim sa mass transfer sa mga polymer film (tulad ng acetate fibers, polypropylene, poly-sulfone, polyimide, atbp.) batay sa prinsipyo ng dissolution diffusion. Ang paghihiwalay ng bawat bahagi ay nakakamit ayon sa iba't ibang solubility at diffusion rates ng iba't ibang bahagi ng gas sa materyal ng membrane. Kapag ang dalawa o higit pang mga pinaghalong gas ay dumaan sa isang polymer film, ang permeation rate ng mga bahagi tulad ng helium at hydrogen ay mas mataas kaysa sa nitrogen, methane, at iba pang hydrocarbons.

Hindi maaaring magawa ang helium sa industriya, maaari lamang itong purihin. Sa mga eksperimento sa pisika, maaari itong makuha sa pamamagitan ng atomic decay, ngunit sa napakaliit na dami. Sa teorya, maaari itong makuha mula sa hangin, ngunit dahil sa mababang nilalaman ng helium sa hangin, ang helium ay maaaring makuha mula sa natural na gas na naglalaman ng humigit-kumulang 0.5% helium sa industriya sa pamamagitan ng paghihiwalay, pagpino, at paglilinis ng mga aparato sa pagkuha ng helium.