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氦氣是極為重要的稀缺資源
氦氣是我們大家在日常生活中生產(chǎn)制造中極為重要的稀缺資源,小到小朋友用到的玩具氦氣球,醫(yī)院慣用的核磁成像,大到火箭中的動(dòng)力裝置、飛艇,或者是監(jiān)測(cè)宇宙黑洞,在存儲(chǔ)燃料等等等等,許多都少不了氦氣。
然而因?yàn)樵蹅冇玫降慕^大多數(shù)氦氣都是在然氣中獲取的,因?yàn)椴删蚬に囋獾矫绹?guó)、俄羅斯等氦氣供給大國(guó)的封禁和保密性,再者我國(guó)氣藏氦氣的庫(kù)存量始終不滿足需要,因此我國(guó)百分之90以上的氦氣全部都是外國(guó)進(jìn)口過(guò)來(lái)的,在國(guó)際氦氣市場(chǎng)需求供應(yīng)緊張的情況下,要想購(gòu)買(mǎi)氦氣可以說(shuō)要靠搶?zhuān)?br />
高純氮?dú)庠谝苯?、電子行業(yè)中的應(yīng)用
高純氮?dú)?/strong>在冶金行業(yè)中的運(yùn)用近些年,我國(guó)冶金行業(yè)得到了較快發(fā)展,與此同時(shí),國(guó)家對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)要求也在不斷上升,冶金行業(yè)中的熱處理技術(shù)較為落后,這就導(dǎo)致大部分冶金行業(yè)都在尋求一種全新的控制氣氛熱處理的氣源,探索氣源控制的途徑,從而促進(jìn)冶金行業(yè)發(fā)展。由于人們的需求與不斷探索,氮?dú)鉄崽幚砑夹g(shù)開(kāi)始興起,也就是利用高純氮?dú)獯龠M(jìn)冶金行業(yè)發(fā)展,國(guó)家也將氮基氣氛熱處理技術(shù)作為重要技術(shù)升級(jí)與改造的重點(diǎn)。
高純氮?dú)庠谝苯鸸I(yè)中運(yùn)用范圍較廣,例如工廠利用高純氮?dú)庾鳛橹饕Wo(hù)氣體進(jìn)行軋鋼、鍍鋅等處理,尤其是在進(jìn)行薄鋼片的處理過(guò)程中,高純氮?dú)獾倪\(yùn)用十分關(guān)鍵。冶金行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中,使用高純氮?dú)獗Wo(hù)加熱退火與熱處理等技術(shù)的發(fā)展都有著長(zhǎng)足的進(jìn)步空間,并對(duì)冶金加工業(yè)的生產(chǎn)起到了重要推動(dòng)作用,由此可見(jiàn),這些技術(shù)的發(fā)展為氮基氣氛熱處理指明了發(fā)展方向。氮基氣氛熱處理是一種全新的工藝,較傳統(tǒng)工藝相比,這種工藝具有效率、環(huán)保等特點(diǎn),能夠?qū)⒐I(yè)生產(chǎn)中對(duì)環(huán)境造成的影響降低。
工業(yè)氣體的危險(xiǎn)性:
燃燒性,可燃?xì)怏w在燃燒時(shí)一旦泄漏燃爆,后果是相當(dāng)嚴(yán)重的。液化氣體的特點(diǎn)是沸點(diǎn)低,極易氣化,因而突然泄壓時(shí)造成的閃蒸(即瞬間的迅速氣化)是一般氣體所沒(méi)有的特殊現(xiàn)象。一般情況下,閃蒸量約為泄漏量的20%—30%,已蒸發(fā)氣體自然地向大氣擴(kuò)散。這種閃蒸現(xiàn)象對(duì)于可燃的液化氣體來(lái)說(shuō)特別危險(xiǎn),因?yàn)檠杆僬舭l(fā)使氣體來(lái)不及擴(kuò)散而滯留在一定的空間范圍與空氣混合形成了燃爆性氣體,這就是意味著已具備發(fā)生燃爆的先決條件。通常比空氣輕的氣體在接近地面的大氣中垂直擴(kuò)散大于水平擴(kuò)散;而比空氣重的氣體在大氣中則容易沉降,因而主要是水平擴(kuò)散。水平擴(kuò)散的結(jié)果會(huì)使氣體在風(fēng)向下沿地面大范圍的空間里擴(kuò)散;那后果是不堪設(shè)想的。燃燒是一種同時(shí)伴有發(fā)光、發(fā)熱的激烈的氧化反應(yīng)。燃燒必須同時(shí)具備可燃燒、助燃物、導(dǎo)致燃燒的能源這三個(gè)條件,缺少其中任何一個(gè)條件燃燒便不能發(fā)生??諝獗旧砭褪且环N助燃的氧化劑,這一條件隨時(shí)隨地都將存在??扇嘉锞褪强扇?xì)怏w本身。關(guān)鍵的問(wèn)題是要控制好點(diǎn)火源和防止氣瓶中可燃?xì)怏w的泄漏。
氦氣和其它氣體不一樣,氦氣化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,和其它有各種化合物的氣體不一樣。氫氣、氮?dú)獾葰怏w可以在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)化合物之間的反應(yīng)來(lái)獲取純氣,但是氦氣沒(méi)有化合物也就無(wú)法有所謂的實(shí)驗(yàn)室制氦氣的方法。那么工業(yè)制氦氣可行么?其實(shí)嚴(yán)格說(shuō)來(lái)工業(yè)制氦氣也是不行的,通常所說(shuō)的工業(yè)制氦氣指的是粗氦的提純而不是制造。
現(xiàn)有的氦氣都是混雜在然氣中,工業(yè)制氦氣也只是利用各種方法手段將氦氣從其中提取出來(lái),再通過(guò)液化分餾等手段進(jìn)一步提純獲得更高純度的氦氣,例如超純氦氣、5N氦氣等。理論上只要然氣中氦氣的含量超過(guò)0.5%就可以進(jìn)行分離,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)開(kāi)發(fā)。