惰性氣體的回收不僅有利于自然資源的保護(hù)，還能減少因?yàn)樯a(chǎn)它們而對(duì)環(huán)境造成的影響。通過回收和再利用這些氣體，可以最大限度地減少浪費(fèi)，并降低對(duì)新氣體礦藏的依賴。除了經(jīng)濟(jì)效益之外，還有助于實(shí)現(xiàn)整體可持續(xù)發(fā)展。
惰性氣體的來源
氦、氖、氬、氪、氙和氡等惰性氣體在地球大氣中極為稀有。大多數(shù)氦氣來自于天然氣田，是天然氣開采的副產(chǎn)品，而氖、氬和氪則是來自空氣液化的副產(chǎn)品。更為稀有的氙和氡通常是從核反應(yīng)中獲得的。由于這些貴重氣體濃度低，純化要求復(fù)雜，因此回收這些氣體是一個(gè)復(fù)雜且具有挑戰(zhàn)性的過程。
惰性氣體通常以微量濃度存在，往往不到空氣的 1%，需要高效的捕獲和凈化技術(shù)。它們的化學(xué)惰性增加了難度，使其與其他氣體的分離成為一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。鑒于其中一些工藝非常耗能，回收成本也會(huì)非常高昂。
惰性氣體回收的創(chuàng)新方法
工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室使用各種技術(shù)來有效回收惰性氣體。為提取和凈化這些貴重氣體，這些技術(shù)通常需要結(jié)合各種物理和化學(xué)過程。以下是部分可用的方法：
低溫蒸餾
低溫蒸餾是一種常見的惰性氣體回收工藝，它利用氣體的不同沸點(diǎn)將其分離。首先，使用低溫恒溫器將空氣冷卻成液體，然后進(jìn)行分餾，因?yàn)楹獾姆悬c(diǎn)比其他氣體低，所以可分離出氦氣等氣體。這種方法雖然可用于批量生產(chǎn)，但卻非常耗能，而且需要先進(jìn)的設(shè)備。
吸附
活性炭和沸石等吸附劑可用于選擇性地去除氣體混合物中的惰性氣體。由于親和力強(qiáng)，它們能與惰性氣體結(jié)合，同時(shí)放其他氣體通過。當(dāng)氣體混合物流經(jīng)吸附劑床時(shí)，惰性氣體會(huì)被保留下來，隨后通過加熱進(jìn)行釋放和凈化。雖然這種工藝具有能耗低、運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)，但需要精心選擇吸附劑和最佳運(yùn)行條件，才能提高效率。
膜分離
膜分離采用聚合物或陶瓷制成的半透膜，根據(jù)分子大小選擇性地過濾氣體，是一種非常適合從低濃度混合物中回收惰性氣體的技術(shù)。與其他氣體相比，惰性氣體在這些膜中的擴(kuò)散速度更快，因此可以對(duì)其進(jìn)行分離和回收。盡管當(dāng)惰性氣體濃度較高時(shí)，分離效果可能并不理想，該工藝因其操作簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)緊湊和能夠連續(xù)運(yùn)行而備受青睞。
殘余氣體排空
這種方法使用真空泵將氣瓶有效地抽空至真空水平，從而去除氣瓶中的殘余氣體。雖然從一個(gè)氣瓶中回收的氣體量可能微乎其微，但面對(duì)大量容器時(shí)，累積效應(yīng)會(huì)變得非常顯著。這種方法雖然簡(jiǎn)單，但卻能確保惰性氣體的最佳利用率，避免殘余的惰性氣體流失。
用于氣體精確化回收的隔膜泵
KNF 雙級(jí)隔膜泵 N 630.15 尤其適用于惰性氣體回收。它們既能在苛刻條件下提供高效可靠的性能，又能靈活處理各種流量、壓力和氣體成分。此外，它們還非常通用和可定制，既適用于小量回收，也適用于批量使用，其緊湊的設(shè)計(jì)和一如既往的氣密性可最大限度地減少泄漏。為確保這一點(diǎn)，這些泵在裝運(yùn)前都進(jìn)行了額外的氦氣泄漏測(cè)試。
諸如 KNF 隔膜泵 N 630.15 是惰性氣體回收應(yīng)用的理想選擇，不僅具有一如既往的氣密性，還可根據(jù)客戶要求定制，以適應(yīng)較高的壓縮溫度。
KNF 隔膜泵和壓縮機(jī)能有效地應(yīng)對(duì)氣體壓縮的挑戰(zhàn)，因?yàn)樵跉怏w壓縮過程中，機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能。惰性氣體尤其如此，由于其絕熱系數(shù)較高，產(chǎn)生的熱量也更多。為了保持惰性氣體回收的完整性和效率，KNF 泵可根據(jù)客戶要求進(jìn)行定制，如泵頭加裝水冷卻回路、降低入口氣體溫度、在中間板上集成溫度傳感器等，所有這些都有助于在壓縮過程中更好地進(jìn)行熱管理。
KNF 在壓縮工藝的熱量管理以及提高惰性氣體回收的完整性和效率方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，可聯(lián)系我們專業(yè)的工程師咨詢，為您所面對(duì)的高挑戰(zhàn)性應(yīng)用找到理想的解決方案。
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