կարելի՞ է հելիում գազ արտադրել:

2023-07-12

1. Կարո՞ղ է հելիում արտադրվել արհեստական ​​ճանապարհով:

Այո, ներկայումս պատրաստման չորս եղանակ կա
Խտացման մեթոդ. Կոնդենսացիայի մեթոդը օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ՝ բնական գազից հելիում հանելու համար: Այս մեթոդի գործընթացը ներառում է բնական գազի նախնական մշակում և մաքրում, չմշակված հելիումի արտադրություն և հելիումի զտում՝ 99,99% մաքուր հելիում ստանալու համար:
Օդի բաժանման մեթոդ. Ընդհանրապես, կոտորակային խտացման մեթոդը օգտագործվում է օդային սարքից չմշակված հելիումի և նեոնի խառը գազը հանելու համար, իսկ մաքուր հելիումի և նեոնի խառը գազը արտադրվում է չմշակված հելիումի և նեոնի խառը գազից: Առանձնացումից և մաքրումից հետո ստացվում է 99,99% մաքուր հելիում։
Ջրածնի հեղուկացման մեթոդ. Արդյունաբերության մեջ ջրածնի հեղուկացման մեթոդը օգտագործվում է ամոնիակի սինթեզի պոչ գազից հելիում հանելու համար: Այս մեթոդի գործընթացը ցածր ջերմաստիճանի կլանումն է՝ ազոտը հեռացնելու համար, ուղղումը՝ չմշակված հելիում գումարած թթվածնի կատալիտիկ ջրածնի հեռացումը և հելիումի մաքրումը 99,99% մաքուր հելիում ստանալու համար:
Բարձր մաքրության հելիումի մեթոդ՝ 99,99% մաքուր հելիում հետագայում մաքրվում է ակտիվացված ածխածնի կլանման միջոցով՝ ստանալով 99,9999% բարձր մաքրության հելիում:

Նախ՝ ռեսուրսների պաշարների և որակի առումով, թեև մեր ավազանում կա հելիում, սակայն մինչ այժմ հայտնաբերված պարունակությունը դեռևս շատ փոքր է աշխարհի համեմատ՝ ընդամենը 11×10^8 խմ, որը կազմում է համաշխարհային ընդհանուրի մոտ 2,1%-ը։ Ի հակադրություն, իմ երկրում հելիումի սպառումը 2014-ից 2018 թվականներին միջինում 11% աճի տեմպ ունի: Կարելի է տեսնել, որ Չինաստանի հելիումի պաշարները բավարար չեն հսկայական սպառումը ապահովելու համար: Եթե ​​նույնիսկ այն զարգացած է, դրա մեծ մասը դեռ պետք է ապավինի ներմուծմանը: Ավելին, ներկայումս ուսումնասիրված հելիումի որակը համեմատաբար վատ է, չի հասնում կոմերցիոն մակարդակի, և եթե անգամ այն ​​արդյունահանվի, այն չի կարող օգտագործվել։ Երկրորդը զարգացման սարքավորումների և արդյունավետության խնդիրն է՝ բնական գազի հելիում արդյունահանող սարքավորումների տեսանկյունից։ Իմ երկրում շատ քիչ են հելիումի արդյունահանման սարքերը, ինչպիսիք են Դոնգսինգչանգ քաղաքը, Ռոնգսյան շրջանը, Սիչուան նահանգը: Այս սարքը վերակառուցվել է 2011 թվականին և պատասխանատու է հելիումի մաքրման համար։ Արտադրված չմշակված հելիումի մաքրությունը կազմում է մոտ 80%: Այնուհետև չմշակված հելիումը պետք է տեղափոխվի Չենդու բնական գազի քիմիական գործարան՝ հետագա մաքրման համար՝ 20×10^4 խորանարդ մետր մաքուր հելիումի տարեկան արտադրանքով: Հետևաբար, սարքավորումները և մաքրման արդյունավետությունը նույնպես մեզ համար դժվարացնում են ինքնուրույն հելիում արտադրելը, ուստի մենք կարող ենք հույս դնել միայն ներմուծման վրա:

Դա ռեսուրսների անսահման պաշար չէ։ Ներկայումս հելիումի համաշխարհային պահանջարկը արագորեն աճում է, սակայն դրա առաջարկը խիստ սահմանափակ է։ Սա նշանակում է, որ մենք պետք է ավելի զգույշ օգտագործենք այս թանկարժեք տարրը և այլընտրանք գտնենք մեր աճող կարիքները բավարարելու համար:

Քանի որ ջրածինը և հելիումը երկուսն էլ շատ թեթև գազեր են։ Հելիումը իներտ գազ է, սակայն ջրածինը շատ ակտիվ է, դյուրավառ և պայթուցիկ: Ջրածնային օդանավերը վերացվել են անվտանգության նկատառումներով։

Այո, ներկայիս հելիում III-ը ստացվում է տրիտիումի քայքայմամբ։ Պարզապես տրիտումը այժմ ստացվում է միջուկային տրոհման ռեակտորում լիթիում VI-ի ճառագայթման միջոցով: