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氦氣是一個(gè)至關(guān)重要的元素。從醫(yī)學(xué)成像和半導(dǎo)體制造到太空探索和應(yīng)用,我們生活中的主要技術(shù)都依賴于氦氣。由于世界目前氦氣供應(yīng)短缺,北美氦氣位置優(yōu)越,在薩斯喀徹溫省西南部建立了行業(yè)的土地位置,并成為一個(gè)重點(diǎn)突出的成功勘探計(jì)劃。
自1925年以來,國家的氦儲(chǔ)備,不僅有助于科學(xué)研究,還可以作為太空競賽時(shí)期的冷卻劑。氣球企業(yè)已經(jīng)感受到壓接,表明氦氣短缺已超出實(shí)驗(yàn)室的范圍。
氦氣作為稀有氣體應(yīng)用相當(dāng)廣泛,但是地球上的氦氣資源又及其有限。
氦氣廣泛應(yīng)用于科研、石化、制冷、半導(dǎo)體、管道檢漏、超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、金屬制造、深海潛水、焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。被大家熟知的就是氦氣充氣球和氦氣船載人。氦氣在各行各業(yè)的需求如此廣泛,自然價(jià)格不會(huì)太低嘍!
氦氣需求如此之大,地球上的氦氣資源卻很有限,今年來還有專家預(yù)測(cè)未來10年地球上的氦氣就有可能被耗盡了。所以理論上,我們可以在黃石公園周邊建立一個(gè)大型的質(zhì)譜儀系統(tǒng)來凈化黃石公園上空的空氣,冷卻并冷凝氦粒子到塵埃粒子上,這將使它們下降,并防止氦逃逸到太空中。加之我國氦氣資源特別缺乏,幾乎全都依賴進(jìn)口,可想氦氣的價(jià)格不會(huì)太低。去年的中美貿(mào)易戰(zhàn),對(duì)我國的氦氣價(jià)格影響較大,從去年9月起,氦氣價(jià)格持續(xù)走高。2019年初始,也有專家預(yù)測(cè),國內(nèi)的氦氣價(jià)格仍沒有大幅下跌的可能。
另外,氦氣資源的獲取及回收利用難度也較大。作為充氣球用的氦氣是無法回收的,一旦使用就意味著氦氣資源的流失。
吸附法:
這種方法是根據(jù)各組分在固體吸附表面上吸附能力的差異而將其中的氦氣分離出來。限于吸附劑的吸附容量,吸附法一般適用于雜質(zhì)含量小于10的粗氦精制中。近年來發(fā)展起來的變壓吸附既屬于此類改進(jìn)型。
吸收法:
選用適當(dāng)?shù)奈杖軇谝欢ǖ臈l件下可將沸點(diǎn)比氦氣高的其余組分洗滌吸收除去而提取氦氣,所用的吸收溶劑如液態(tài)氟烴、液態(tài)烷烴等。
低溫冷凝法:
此方法目前各國從中提取氦氣廣泛采用。通常有氣源預(yù)處理凈化、粗氦提取及氦氣精制等工序構(gòu)成。