研究开发先进的天然气提氦技术对于提高氦气生产的经济性、保障国家用氦安全和促进我国天然气提氦工业的发展具有重要意义。通过对提氦技术的分析介绍,低温冷凝法较为成熟,但能耗、成本较高;吸附法、吸收法和膜渗透法等其他提氦技术各具特点,但限于适用条件尚不能规模化工业应用。随着新材料、新技术的发展,天然气提氦技术不断改进创新,吸附法、膜渗透法等提氦工艺发展迅速,联产法、联合法工艺有着良好的应用前景,这些都为促进天然气提氦技术的发展提供了新的思路。[11-12]氦气氦气纯度氦气工业氦项目名称指标氦气纯度:≥99%氖(氢)、氧(氩)、氮、甲烷总含量,%≤1水分含量,**,≤-43℃氦气纯氦项目名称指标优等品一等品合格品氦气纯度,%≥氖含量,ppm≤152540氢含量。空气中的含量约为百万分之5.2。化学性质不活泼。诸城加工氦气批发
相对原子质量为。1868年有人利用分光镜观察太阳表面,发现一条新的黄色谱线,并认为是属于太阳上的某个未知元素,故名氦。氦在空气中的含量为。氦在通常情况下为无色、无味的气体;熔点℃(25个大气压),沸点℃;密度,临界温度℃,临界压力;水中溶解度³/千克水。氦是惰性元素之一,分子式为He,是一种稀有气体,无色、无臭、无味。它在水中的溶解度是已知气体中**小的,也是除氢气以外密度**小的气体。密度,熔点℃(25个大气压)。沸点℃。它是**难液化的一种气体,其临界温度为℃。临界压力为。当液化后温度降到℃以下时,具有表面张力很小,导热性很强,几乎不呈现任何粘滞性。液体氦可以用来得到接近零度(℃)的低温。化学性质十分不活泼,既不能燃烧,也不能助燃。氦也是**难液化的气体。氦在通常情况下为无色、无味的气体。是不能在标准大气压下固化的物质。液态氦在温度下降至,性质发生突变,成为一种超流体,能沿容器壁向上流动,热传导性为铜的800倍,并变成超导体;其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。[5]由于液氦的**温,在此温度下出现了许多奇妙的物理现象。许多重要的物理实验,都要在低温下进行。世界各国的物理学家都在研究液态氦。诸城加工氦气批发氦是不活泼的元素。氦的应用主要是作为保护气体、气冷式核反应堆的工作流体和低温冷冻剂。
与空气接触时,空气会立刻在液态氦的表面上冻结成一层坚硬的盖子。1934年,在英国卢瑟福那里学的前苏联科学家卡比查发明了新型的液氦机,每小时可以制造4升液态氦。以后,液态氦才在各国的实验室中得到的研究和应用。[6]氦含量分布编辑氦存在于整个宇宙中,按质量计占23%,*次于氢。但在自然界中主要存在于天然气体或放射性矿石中。在地球的大气层中,氦的浓度十分低,只有。在地球上的放射性矿物中所含有的氦是α衰变的产物。氦在某些天然气中含有在经济上值得提取的量,比较高可以含有7%,在美国的天然气中氦大约有1%,在地表的空气中每立方米含有,大约占整个体积的,密度只有空气的,是除了氢以外密度**小的气体。地壳中含量(ppm)元素在太阳中的含量230000(ppm)元素在海水中的含量(ppm)地球上的氦主要是放射性元素衰变的产物,α粒子就是氦的原子核。在工业中可由含氦达7%的天然气中提取。也可由液态空气中用分馏法从氦氖混合气体中制得。[5]氦物理性质编辑氦基本信息氦的原子光谱元素符号He,原子序数2,原子量(氦4),为稀有气体的一种。元素名来源于希腊文,原意是“太阳”。通电发光后的氦气氦有两种天然同位素:氦3、氦4,自然界中存在的氦基本上是氦4。
因为这会使它与任何阴离子、分子、原子发生作用。但是,可以用盖斯定律预测它在水溶液中的酸性。电离过程-360kJ/mol的自由能变化相当于pKa为-63。HeH价键的长度是Å。其他氦氢离子已经知道或者在理论上研究。HeH₂,已经被微波光谱观测到,科学家计算出它的亲和能为6kcal/mol,而HeH₃为kcal/mol。[7]氦中性分子不同于氦合氢离子,氢和氦构成的中性分子在一般情况下是很不稳定的。但是,它作为一个准分子在激发态是稳定的,于20世纪80年代中期在光谱中观测到。pka:-63(推测),比氟锑酸强得多。HHe(g)→H(g)+He(g)+178kJ/molHHe(aq)→HHe(g)+973kJ/molH(g)→H(aq)–1530kJ/molHe(g)→He(aq)+19kJ/molHHe(aq)→H(aq)+He(aq)–360kJ/mol即便如此,这些离子或分子*出现于“瞬间”,或者*通过计算得出,故它们尚且难以认为是存在的“化合物”。[7]氦氦钠化合物2017年2月6日,中国南开大学的王慧田、周向锋团队及其合作者在《NatureChemistry》上发表了有关在高压条件下合成氦钠化合物——Na2He的论文[2-3],结束了氦元素无化合物的历史,标志着我国在稀有气体化学领域走到了**前沿。此前,研究人员已经找到其他元素与氦进行配对的方法。但一直以来。空分法:一般采用分凝法从空气装置中提取粗氦、氖混合气,由粗氦、氖混合气制纯氦、氖混合气经分离及纯化。
氦单质在极低温度下由气态氦转变为液态氦。由于氦原子间的相互作用(范德华力)和原子质量都很小,很难液化,更难凝固。富同位素4He的气液相变曲线的临界温度和临界压强分别为,一个标准大气压下的温度为,温度从临界温度下降至零度时,氦始终保持为液态,不会凝固,只有在大于25大气压时才出现固态。在,如获得超流性,被称作HeII,来与普通的液氦(HeI)区别开。中文名液氦外文名liquidhelium性状无色、无味的液体4He熔点25atm4He沸点1atm3He熔点29atm3He沸点1atm4He密度*cm-3于1atm下,沸点目录1物理性质▪概述▪超流体▪热传导性▪热效应▪第二声波▪同位素2化学性质3用途▪气球和飞艇▪人造空气▪保护气▪低温超导技术4资源分布5氦液化器6研究历史液氦物理性质编辑液氦概述氦在通常情况下为无色、无味的气体;熔点-27液氦℃(25个大气压),沸点℃;密度,临界温度℃,临界压力;水中溶解度³/千克水。氦是不能在标准大气压下固化的物质。液态氦在温度下降至(HeⅡ),性质发生突变,成为一种超流体,能沿容器壁向上流动,热传导性为铜的800倍;其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。液氦在一个大气压下密度为g/mL。氦有两种天然同位素:氦3、氦4。粗氦制取及氦的精制等工序,制得99.99%的纯氦气。诸城加工氦气批发
在地球的大气层中,氦的浓度十分低,只有5.2万分之一。诸城加工氦气批发
自然界中存在的氦基本上全是氦4。普通液氦是一种很易流动的无色液体,其表面张力极小,折射率和气体差不多,因而不易看到它。液态4He包括性质不同的两个相,分别称为HeⅠ和HeⅡ,在两个相之间的转变温度处,液氦的密度、电容率和比热容均呈现反常的增大。两个液相HeⅠ和HeⅡ间的转变温度称为λ点,饱和蒸气压下的λ点为,压强增加时,λ点移向较低的温度,两个液相的相变曲线为一直线,称为λ线。液氦超流体液氦具有一系列引人注目的特点,主要表现在以下几方面。超流动性普通液体的粘滞度随温度的下降而增高,与此不同,HeⅠ的粘滞度在温度下降到,几乎与温度无关,其数值约为3×10-6帕秒,比普通液体的粘滞度小得多。在,HeⅠ的粘滞度随温度的降低而迅速下降。HeⅡ的粘滞度在λ点以下的温度时立刻降至非常小的值(<10-12帕秒),这种几乎没有粘滞性的特性称为超流动性。用粗细不同的毛细管做实验时,发现流管愈细,超流动性就愈明显,在直径小于10-5厘米的流管中,流速与压强差和流管长度几乎无关,而*取决于温度,流动时不损耗动能。氦膜任何与HeⅡ接触的器壁上覆盖一层液膜,液膜中只包含无粘滞性的超流体成分,称为氦膜。诸城加工氦气批发