dá sa vyrobiť hélium?

2023-07-12

1. Dá sa hélium vyrobiť umelo?

Áno, v súčasnosti existujú štyri spôsoby prípravy
Kondenzačná metóda: Kondenzačná metóda sa používa v priemysle na extrakciu hélia zo zemného plynu. Proces tejto metódy zahŕňa predúpravu a čistenie zemného plynu, výrobu surového hélia a rafináciu hélia na získanie 99,99% čistého hélia.
Metóda separácie vzduchu: Vo všeobecnosti sa metóda frakčnej kondenzácie používa na extrakciu surového héliového a neónového zmiešaného plynu zo vzduchového zariadenia a čistý héliový a neónový zmiešaný plyn sa vyrába zo surového hélia a neónového zmiešaného plynu. Po separácii a čistení sa získa hélium s čistotou 99,99 %.
Metóda skvapalňovania vodíka: V priemysle sa metóda skvapalňovania vodíka používa na extrakciu hélia z koncového plynu syntézy amoniaku. Proces tejto metódy je nízkoteplotná adsorpcia na odstránenie dusíka, rektifikácia na získanie surového hélia plus kyslíkovo katalytické odstránenie vodíka a čistenie hélia na získanie 99,99 % čistého hélia.
Héliová metóda s vysokou čistotou: čistota 99,99 %. hélium sa ďalej čistí adsorpciou aktívneho uhlia, čím sa získa 99,9999 % hélia vysokej čistoty.

Po prvé, pokiaľ ide o zásoby a kvalitu zdrojov, hoci hélium je v našej kotline, doteraz nájdený obsah je stále príliš malý v porovnaní so svetom, iba 11 × 10^8 metrov kubických, čo predstavuje asi 2,1 % z celkového množstva. Naproti tomu spotreba hélia v mojej krajine zaznamenala od roku 2014 do roku 2018 priemerný rast 11 %. Je vidieť, že zásoby hélia v Číne nestačia na podporu obrovskej spotreby. Aj keď je rozvinutý, väčšina z nich sa stále musí spoliehať na dovoz. Navyše, kvalita v súčasnosti skúmaného hélia je pomerne zlá, nedosahuje komerčnú úroveň a aj keď sa ťaží, nedá sa použiť. Druhým je otázka vývojového vybavenia a efektívnosti z pohľadu zariadení na ťažbu hélia zemného plynu. V mojej krajine je veľmi málo zariadení na extrakciu hélia, ako je mesto Dongxingchang, okres Rongxian, provincia Sichuan. Toto zariadenie bolo prestavané v roku 2011 a je zodpovedné za čistenie hélia. Čistota vyrobeného surového hélia je asi 80 %. Potom je potrebné surové hélium prepraviť do Chengdu Natural Gas Chemical Plant na ďalšie čistenie s ročnou produkciou 20×10^4 metrov kubických čistého hélia. Zariadenie a účinnosť čistenia nám preto sťažujú aj vlastnú výrobu hélia, takže sa môžeme spoliehať len na dovoz.

Nie je to nekonečná zásoba zdrojov. V súčasnosti sa celosvetový dopyt po héliu rýchlo zvyšuje, ale jeho ponuka je veľmi obmedzená. To znamená, že musíme tento vzácny prvok používať opatrnejšie a nájsť alternatívy, aby sme uspokojili naše rastúce potreby.

Pretože vodík aj hélium sú veľmi ľahké plyny. Hélium je inertný plyn, ale vodík je veľmi aktívny, horľavý a výbušný. Vodíkové vzducholode boli z bezpečnostných dôvodov vyradené.

Áno, súčasné hélium III sa získava rozpadom trícia. Ide len o to, že trícium sa teraz získava ožarovaním lítia VI v jadrovom štiepnom reaktore.