高纯氦气的主要应用领域有哪些?
高纯氦气广泛应用于多个领域,包括、科研、石化、制冷、、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、高精度焊接、光电子产品生产等。
高纯氦气常被用作保护气,如在金属焊接中保护焊缝不受空气污染;在超导技术和设备中,液氦用于超低温冷却;此外,高纯氦气还用于气相色谱分析的载气、真空检漏及气球充气等。
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如何生产或提取出高纯氦气?
高纯氦气的生产或提取方法主要有以下几种。
一是分离法,中常含有一定量氦气,先将净化处理,去除杂质,再通过低温冷凝等技术,利用氦气沸点低(约 -269℃)的特性,使其与其他组分分离,随后多次精馏提纯得到高纯氦气。
二是空气分离法,不过空气中氦气含量(约 5.2ppm),需大规模空气分离,经深冷、吸附、膜分离等多步组合工艺,逐步富集氦气并提纯。
此外,对于一些性矿物衰变产生的氦气,可收集后采用精密提纯手段,去除性杂质等,终满足不同领域对高纯氦气纯度的严苛要求。
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鉴于高纯氦气通常以高压气态或液态形式存在,且具有一些特殊的物理化学性质,其储存与运输过程中的安全问题必须给予高度重视。
在储存方面,液态高纯氦气一般储存在专门设计的低温绝热储罐中。这些储罐采用多层绝热结构,很大限度地减少热量的传入,防止液氦因蒸发而造成损失和压力升高。同时,储罐配备有准确的液位监测、压力监测和安全阀等安全装置,能够实时监控储罐内的状态,并在压力异常升高时自动释放压力,确保储存安全。
对于气态高纯氦气,通常采用高压无缝钢瓶进行储存。钢瓶必须符合严格的质量标准和安全规范,定期进行检验和维护,以保证其耐压性能和密封性能良好。储存场所应通风良好,远离火源、热源物品,并且要设置明显的警示标志和防护设施。
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