헬륨가스를 제조할 수 있나요?

2023-07-12

1. 헬륨을 인공적으로 생산할 수 있나요?

예, 현재 네 가지 준비 방법이 있습니다.
응축 방법: 응축 방법은 천연가스에서 헬륨을 추출하기 위해 업계에서 사용됩니다. 이 방법의 공정에는 천연가스의 전처리 및 정제, 조질 헬륨 생산, 헬륨 정제를 거쳐 99.99% 순도의 헬륨을 얻는 과정이 포함됩니다.
공기 분리 방법: 일반적으로 분별 응축 방법은 공기 장치에서 조헬륨과 네온 혼합 가스를 추출하는 데 사용되며, 조헬륨과 네온 혼합 가스로부터 순수한 헬륨과 네온 혼합 가스가 생성됩니다. 분리, 정제를 거쳐 99.99% 순도의 헬륨을 얻습니다.
수소 액화 방법: 업계에서는 암모니아 합성의 테일 가스에서 헬륨을 추출하기 위해 수소 액화 방법을 사용합니다. 이 방법의 공정은 질소를 제거하기 위한 저온 흡착, 조 헬륨을 얻기 위한 정류, 산소 촉매 수소 제거 및 헬륨 정제를 거쳐 99.99% 순수한 헬륨을 얻는 과정입니다.
고순도 헬륨 방식: 순도 99.99% 헬륨 활성탄 흡착을 통해 추가로 정제되어 99.9999%의 고순도 헬륨을 얻습니다.

우선, 자원 매장량과 품질 측면에서 볼 때, 비록 우리 유역에 헬륨이 있지만 지금까지 발견된 함량은 11×10^8 입방미터에 불과해 전 세계 총량의 약 2.1%에 불과해 여전히 세계에 비해 너무 적습니다. 이에 반해 우리나라의 헬륨 소비량은 2014년부터 2018년까지 평균 11%의 증가율을 보이고 있습니다. 중국의 헬륨 매장량은 막대한 소비를 감당할 만큼 충분하지 않다는 것을 알 수 있습니다. 개발되더라도 여전히 대부분 수입에 의존해야 한다. 더욱이 현재 연구되고 있는 헬륨은 품질이 상대적으로 좋지 않아 상업적인 수준에 미치지 못하고, 채굴하더라도 사용할 수 없다. 두 번째는 천연가스 헬륨 추출 장비 관점에서 볼 때 개발 장비와 효율성의 문제이다. 쓰촨성 Rongxian County의 Dongxingchang Town과 같은 우리나라에는 헬륨 추출 장치가 거의 없습니다. 이 장치는 2011년에 재구축되었으며 헬륨 정화를 담당합니다. 생산된 조헬륨의 순도는 약 80%입니다. 그런 다음 추가 정제를 위해 조 헬륨을 청두 천연가스 화학 공장으로 운송해야 하며 연간 순수 헬륨 생산량은 20×10^4 입방미터입니다. 따라서 장비와 정화효율도 우리 스스로 헬륨을 생산하기 어려워 수입에만 의존할 수밖에 없다.

무한한 자원 공급이 아닙니다. 현재 헬륨에 대한 전 세계 수요는 급격히 증가하고 있지만 공급은 매우 제한적입니다. 이는 우리가 이 귀중한 요소를 더욱 신중하게 사용하고 증가하는 요구 사항을 충족할 수 있는 대안을 찾아야 함을 의미합니다.

수소와 헬륨은 모두 매우 가벼운 기체이기 때문입니다. 헬륨은 불활성 가스이지만 수소는 매우 활동적이고 가연성 및 폭발성이 있습니다. 수소 비행선은 안전상의 이유로 제거되었습니다.

그렇습니다. 현재의 헬륨 III는 삼중수소가 붕괴되어 얻어집니다. 이제 핵분열로에서 리튬 VI를 조사하여 삼중수소를 얻습니다.