纯氦如何提取?对人体有何危害?
发布日期:2024/1/30 11:14:48
氦气是一种无色、无臭、无味、无毒的惰性单原子气体。它也是稀有气体族的第一个元素。其单质熔点和沸点为所有元素中最低的。
应用
作为所有气体中沸点最低的气体(4.2开尔文或-269摄氏度),液态氦是地球上最冷的物质。这一特性使它成为理想的低温剂,应用于许多尖端医疗和物理学。例如,它被用于冷却在磁共振成像(MRI)和核磁共振(NMR)医疗设备中的超导磁性线圈。
纯氦的提取
1、冷凝法:工业上采用冷凝法从天然气中提取氦气。该工艺包括天然气的预处理和净化、粗氦的加工和氦的精炼等。生产99.99%的纯氦。 天然气——净化——粗氦——精制——氦气 。
2、空气分离法:一般采用冷凝分离法从空气装置中提取原始氦氖混合物,纯氦氖混合物由原始氦氖混合物制成。经过分离和提纯,可生产99.99%的纯氦。 空气——空分——粗氦、氦气——纯氦、氖气——分离——纯化——纯氦气 。
3、氢液化法:工业上采用氢液化法从氨合成废气中提取氦气。该工艺包括低温吸附脱氮、精馏提取粗氦、氧催化脱水和氦净化,以获得99.99%的纯氦。 原料气——除氮——精馏——除氢——纯化——氦气 。
4、高纯氦生产工艺:99.99%的纯氦用活性炭进一步吸附提纯,生产99.999%的高纯氦。
危害
如果大量吸入氦气,会造成体内氧气被氦取代,因而发生缺氧。另外,如果是由高压气瓶中直接吸入氦气,那么高流速且高压的氦气会导致气压伤,严重破坏肺部组织。
液氦的危险性类似于液氮,其极度低温会造成冻伤,且如果不安装减压装置,氦的汽化膨胀比会引起爆炸。由于当温度低于10K的氦气加热到室温时会发生快速而显着的热胀冷缩,因此装有5至10 K氦气的容器应当作装有液氦的容器进行处理。
大量而高压(20个大气压或2 MPa)的氦氧混合气体会造成高压紧张症候群。