氦氣製備方法空氣分離的副產品

氦氣製備方法空氣分離的副產品

1.空氣分離製備氦氣的原理。

空分法製備氦氣是根據空氣中各種成分（氮氣、氧氣、氬氣、氦氣等）的不同沸點，通過低溫冷凝分離而成的。 具體來說，空氣經過壓縮、淨化，然後進入空分裝置，在低溫下，空氣中的成分開始凝結成液體，然後通過精餾的方法進行分離。 其中，氦氣的沸點最低，因此在蒸餾過程中最先分離。

2.空氣分離製備氦氣的過程。

空分制氦的過程主要包括以下步驟：

1.空氣壓縮淨化：空氣通過壓縮機壓縮後送入空氣淨化裝置，去除水分、灰塵等雜質。

2.冷卻和液化：淨化後的空氣被冷卻到非常低的溫度，使氣體成分冷凝成液體。

3.蒸餾分離：在蒸餾塔中進行多次加熱和冷凝操作，逐漸分離不同沸點的氣體成分。 在這個過程中，氦氣由於其沸點最低而首先被分離。

4.提取提純：從蒸餾塔中提取粗氦，進一步提純，得到高純度的氦氣。

3.空分制氦氣的優缺點。

1.優點：

1）原料範圍廣：空氣是自然界中最豐富的氣體，因此空分法製備氦氣的原料非常豐富。

2）生產成本低：由於原料種類繁多，裝置投資和維護成本相對較低，因此空分法製備的氦氣生產成本較低。

3）產品質量高：經蒸餾分離、提純處理可得到高純度的氦氣產品。

2.缺點：

1）能耗高：由於低溫冷凝和蒸餾分離都需要大量的能量，因此空分法製備氦氣的能耗較高。

2）產能有限：由於裝置規模和工藝條件的限制，空分法製備的氦氣產能相對較小，難以滿足大規模需求。