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氦氣的制備方法及用途

1.冷凝法:天然氣提氦在工業(yè)上采用冷凝法,該法工藝包括天然氣的預處理凈化、粗氦制取及氦的精制等工序,制得99.99%的純氦氣。   

   2.空分法:一般采用分凝法,從空氣裝置中提取粗氦、氖混合氣,由粗氦、氖混合氣制純氦、氖混合氣,經(jīng)分離及純化,制得99.99%的純氦氣。   

   3.氫液化法:工業(yè)上采用氫液化法從合成氨尾氣中提氦。該法工藝是低溫吸附清除氮、精餾得到粗氦,加氧催化除氫及氦的純化,制得99.99%的純氦氣。   

  4.高純氦法:將99.99%的純氦進(jìn)一步用活性炭吸附純化制得99.9999%的高純氦氣。


氦氣是最主要的深圳工業(yè)氣體品種之一,應用領(lǐng)域廣泛。

在半導體工業(yè)中,高純氦氣用作生長(cháng)鍺和硅晶體的保護氣。某些混合氣的底氣、清洗、屏蔽和加壓系統的惰性氣體;氣相色譜載氣;在生產(chǎn)象鈦和锫那樣的活性金屬時(shí)用作保護氣;電弧焊接的保護氣;在原子能反應堆中作為氣體的冷卻介質(zhì);充氦飛船,如美國海軍司令部和空軍司令部正在研究用裝有預警系統的飛船來(lái)探測低空飛行的導彈;美國毒品管理局在美國南部邊境地區設置了6只系留雷達的小型飛艇,用于探查毒品走私的情況;美國邊防巡邏站計劃利用小型飛艇來(lái)探查非法人境的外國人。美國航空和航天局正在利用充氦氣球來(lái)采集南極洲上空的空氣樣品,以研究臭氧層遭到破壞的各種原因。充填于在寒冷氣候中使用的熒光燈管;充填中子和氣體溫度計;設備、管路等的氦質(zhì)譜檢漏;與氧氣混臺用于醫療;在航天技術(shù)上,液氦加注系統的真空管路、貯槽、槽車(chē)以及火箭貯箱中的空氣必須首先用高純氮氣置換,合格后用高純氦氣置換,分析合格后用高純氦密封;還可用作衛星和火箭的擠壓氣源及姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機用氣源。

液氦主要用于超導技術(shù)和磁共振成像(MRI)。超導粒子加速器要用液氦來(lái)冷卻超導磁體。美國阿貢(Argonne)國家實(shí)驗室正在研究用于軍事和商業(yè)目的的磁流體推進(jìn)系統,這種動(dòng)力推進(jìn)系統不使用運動(dòng)部件。

MRI在醫療上的應用價(jià)值很高,日本于1995年安犍了278套超導MRI,過(guò)去單機液氦年用量約400L。超導磁體庖儲存系統能儲存平時(shí)過(guò)多的電力,需要時(shí)可以為高峰用電提供電力。液氦在低溫技術(shù),同步加速器和回轉加速器的研究與開(kāi)發(fā)中應用前景廣闊。

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