氦气制备方法空气分离的副产品

氦气制备方法空气分离的副产品

1.空气分离制备氦气的原理。

空分法制备氦气是根据空气中各种成分（氮气、氧气、氩气、氦气等）的不同沸点，通过低温冷凝分离而成的。 具体来说，空气经过压缩、净化，然后进入空分装置，在低温下，空气中的成分开始凝结成液体，然后通过精馏的方法进行分离。 其中，氦气的沸点最低，因此在蒸馏过程中最先分离。

2.空气分离制备氦气的过程。

空分制氦的过程主要包括以下步骤：

1.空气压缩净化：空气通过压缩机压缩后送入空气净化装置，去除水分、灰尘等杂质。

2.冷却和液化：净化后的空气被冷却到非常低的温度，使气体成分冷凝成液体。

3.蒸馏分离：在蒸馏塔中进行多次加热和冷凝操作，逐渐分离不同沸点的气体成分。 在这个过程中，氦气由于其沸点最低而首先被分离。

4.提取提纯：从蒸馏塔中提取粗氦，进一步提纯，得到高纯度的氦气。

3.空分制氦气的优缺点。

1.优点：

1）原料范围广：空气是自然界中最丰富的气体，因此空分法制备氦气的原料非常丰富。

2）生产成本低：由于原料种类繁多，设备投资和维护成本相对较低，因此空分法制备的氦气生产成本较低。

3）产品质量高：经蒸馏分离、提纯处理可得到高纯度的氦气产品。

2.缺点：

1）能耗高：由于低温冷凝和蒸馏分离都需要大量的能量，因此空分法制备氦气的能耗较高。

2）产能有限：由于设备规模和工艺条件的限制，空分法制备的氦气产能相对较小，难以满足大规模需求。