Cryogene Krypton Xenon Neon en Helium Gas Production Plant
Zeldzame gassen, ook bekend als edele gassen, zijn de meest inerte en onreactieve elementen die de mens kent. Ze worden aangetroffen in zeer lage concentraties in het milieu (0.001818% neon, 0.000114% krypton en 0.0000087% xenon) en worden geproduceerd door Air Separation Units (ASU). Door hun unieke chemische eigenschappen hebben deskundigen zeer nieuwe en interessante toepassingen voor hen gevonden.
De meeste zeldzame gassen zijn zeer stabiel, zodat hun ionisatie-energie zeer hoog is. Dat maakt ze zeer nuttig als ionenstraalbronnen voor het reinigen, snijden of lassen van materialen.
Een ander eigenschap is hun unieke vermogen om helder licht te produceren, dat kan zijn in de vorm van een laser (neon/helium laser) of een lichtbron (xenon). Tenslotte zijn het zeer zware en dichte gassen, dus worden ze gebruikt in voortstuwingsmotoren of in winglasisolatie. Zeldzame gassen worden zo genoemd omdat ze in zeer kleine hoeveelheden in de lucht aanwezig zijn.
Xenon is zeldzaam met slechts 90 gram van 1 miljoen kilogram van de atmosfeer van de aarde. Het wordt commercieel alleen gewonnen uit grote luchtscheidingsinstallaties die meer dan 1,000 ton zuurstof per dag produceren.
WOBO beschikt over efficiënte zuiveringstechnologieën die nodig zijn om onzuiverheden als argon en stikstof te verwijderen die zeer inert zijn. We vullen zeldzame gassen in cilinders in onze fabrieken met hoge zuiverheid in Azië om te worden gebruikt in hoogwaardige industriesegmenten.
De scheiding van krypton, xenon, neon en helium in cryogene ruimte omvat doorgaans een proces dat bekend staat als cryogene distillatie of cryogene fractionele distillatie. Dit proces maakt gebruik van de verschillende kookpunten van deze gassen om ze te scheiden op basis van hun relatieve vluchtigheid. Hier volgt een algemene beschrijving van het proces:
1. Compressie: Het gasmengsel dat kripton, xenon, neon en helium bevat, wordt eerst gecomprimeerd om de druk te verhogen. Dit helpt bij het voorbereiden van de motor op de volgende koelfasen.
2. Voorkoeling: Het gasmengsel wordt voorverwarmd met behulp van warmtewisselaars. Het wordt gewoonlijk gekoeld door tegenstromen tegen een kouder gas of vloeistof, zoals vloeibare stikstof of vloeibare zuurstof, om een deel van de warmte te verwijderen en de temperatuur te verlagen.
3. Eerste scheiding: Het voorgekoelde gasmengsel wordt vervolgens in een kolom gebracht, gewoonlijk in een distillatiekolom of een fractioneringskolom. Deze kolom bestaat uit meerdere stadia of laden. Als het mengsel omhoog stroomt, wordt het verder gekoeld en wordt het gedeeltelijk gecondenseerd.
4. Fractionering: De kolom is uitgerust met een reboiler aan de onderkant en een condensor aan de bovenkant. Warmte wordt op de reboiler toegepast, waardoor de vloeistof aan de bodem verdampt en door de kolom stijgt. Naarmate het gasmengsel stijgt, begint het in verschillende stadia te condenseren, waarbij de zwaardere componenten in lagere stadia condenseren en de lichtere in hogere stadia condenseren.
5. Reflux: De gecondenseerde vloeistof uit de top van de kolom, het zogenaamde overhead product, wordt verzameld en gedeeltelijk teruggevoerd in de kolom. Deze reflux helpt de afscheidingsefficiëntie te verbeteren door de zwaardere componenten naar beneden te spoelen, waardoor verdere zuivering mogelijk wordt.
Productverzameling: In verschillende stadia van de kolom worden verschillende fracties verrijkt met krypton, xenon, neon en helium als individuele producten verzameld. De precieze verzamelpunten worden bepaald door de kookpunten en vluchtigere gassen.
Herhaling en optimalisatie: Het distillatieproces wordt gewoonlijk in meerdere kolommen of in herhaalde fasen uitgevoerd om een hogere zuiverheidsgraad en terugwinning van de gewenste gassen te bereiken. De omstandigheden van temperatuur, druk en reflux-ratio worden aangepast om de afscheidingsefficiëntie te optimaliseren.
| onzuiverheden ppm |
N2 |
O2+Ar |
H2 |
CO |
CO2 |
CH4 |
| XE |
Ontwerp |
1.5 |
0.5 |
0.5 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
| Werkelijk |
0.3 |
0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
| Kr |
Ontwerp |
2 |
1.5 |
1.5 |
0.3 |
0.4 |
0.3 |
| Werkelijk |
0.3 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
| Opbrengst |
100 ~ 400 Nm3/u. |
| onzuiverheden ppm |
N2 |
O2+Ar |
H2 |
CO |
CO2 |
CH4 |
H2O |
| Hij |
Ontwerp |
1.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
1 |
| Werkelijk |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.2 |
| No |
|
0.5 |
1 |
1 |
0.2 |
0.2 |
0.1 |
0.2 |
| Werkelijk |
<0.2 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.1 |
<0.2 |
| Opbrengst |
10 ~ 100 Nm3/u. |
|
1. Onafhankelijk ontwikkelde, ontworpen en vervaardigde apparatuur voor het ontginnen en scheiden van krypton-xenon-neon-helium met hoge zuiverheid.
2. De zuiverheid van krypton-gas, xenon-gas, neongas, heliumgas, kooldioxide; En vloeibare zuurstof kan allemaal 6N (99.9999%) bereiken, en voldoet volledig aan de eisen van industrieën zoals halfgeleiders, flatpanels, ruimtevaart en geneeskunde.
3. De in eigen land geproduceerde en geëxploiteerde grootste neonheliumscheidingsapparatuur, met een productiecapaciteit voor neongas tot 90,000 Nm3/jaar, heeft aan binnenlandse en buitenlandse producenten meer dan 20 sets pre-concentrationapparatuur voor kripton-xenon en 8 sets van krypton-xenon-raffinageapparatuur geleverd.
4. De cryogene luchtscheidingsapparatuur kan worden opgeschaald naar gelang van de vereiste productiecapaciteit. Of het nu gaat om een kleinschalige laboratoriumopstelling of een grootschalige industriële fabriek, cryogene distillatietechnologie biedt flexibiliteit en schaalbaarheid om aan verschillende productievereisten te voldoen.
5. Het cryogene luchtscheidingsproces heeft een relatief lage invloed op het milieu. Gassen worden gekoeld en gedistilleerd bij lage temperaturen zonder dat er chemische reacties of aanzienlijke energie-intensieve processen nodig zijn. Teruggewonnen gassen, vooral helium, zijn een beperkte en waardevolle hulpbron die effectief kan worden beschermd en gebruikt.
6. Productie op maat kan worden gerealiseerd om te voldoen aan de diverse behoeften van verschillende klanten.
Neon/Krypton/Xenon/Helium Major Applications
Krypton (kr):
Verlichting: Krypton wordt gebruikt in bepaalde soorten gloeilampen en TL-lampen om hun efficiëntie en kleurweergave te verbeteren.
Lasertechnologie: Krypton wordt gebruikt in gaslasers, met name in krachtige en excimeer lasers, voor toepassingen zoals wetenschappelijk onderzoek, lasersnijden en medische procedures.
Isolerende ramen: Krypton wordt soms gebruikt als vulgas in isolatieramen om hun energie-efficiëntie te verbeteren door de warmteoverdracht te verminderen.
Xenon (XE):
1. Verlichting: Xenon wordt door de hoge helderheid en kleurtemperatuur meestal gebruikt in HID-lampen (High-Intensity Discharge), zoals koplampen voor auto's en filmprojectoren.
Medische beeldvorming: Xenon wordt gebruikt in xenon CT- en xenon MRI-technieken om longventilatie te belichten en de kwaliteit van magnetische resonantie-imaging te verbeteren.
Ruimtevaart: Ionenthrusters, die xenon als stuwstof gebruiken, worden gebruikt in de voortstuwing van ruimtevaartuigen voor missies die nauwkeurige controle en lange-duur stuwkracht vereisen.
Neon (NE):
1. Neonverlichting: Neongas wordt veel gebruikt in borden en verlichting dankzij de opvallende roodaoranje gloed. Het wordt vaak gemengd met andere gassen om een reeks kleuren te produceren.
2. Hoogspanningsindicatoren: Neonlampen worden gebruikt als visuele indicatoren in elektronische apparaten om de aanwezigheid van spanning of signaal aan te geven.
3. Cryogene stoffen: Neon wordt gebruikt als cryogeen koelmiddel in bepaalde toepassingen die extreem lage temperaturen vereisen.
Helium (HE):
1. Ballonnen en luchtschepen: Helium wordt door zijn lichtere eigenschappen vaak gebruikt om ballonnen en luchtschepen te vullen.
Cryogene stoffen: Helium wordt gebruikt als cryogene koelvloeistof in diverse toepassingen, waaronder supergeleidende magneten in MRI-machines en deeltjesversnellers.
Lekdetectie: Helium is een ideaal gas voor lekdetectie vanwege de lage concentratie in de atmosfeer en het vermogen om kleine lekken gemakkelijk te doordringen.
Gecontroleerde Leverancier 
