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氩气是怎么制成的?生产流程及方法
发布时间:2021-05-31 08:59:15


氩气作为大气中含量较多的惰性气体,常用于冶金、化工、电子行业,随着氩气应用范围的扩大,对氩气的质量要求也越来越高,所以对氩气生产技术的要求也相应提高。我们一起来了解一下氩气是怎么制成的?生产方法及流程吧。


一、氩气生产制备方法


氩气是怎么制成的其实有三种方法包括空分法、蒸馏法、钾衰变法。


1、空分法:空分法就是从空气中分离出来氩气,在空气中含有0.932%的氩气,沸点在氧、氮之间,可以用空气分离装置进行分离。在制氧工艺中, 将沸点为-185.9°C左右的馏分从液化分离器中分出即得液氩。


2、蒸馏法:工业氩气制作时常使用蒸馏法,用冷凝器可以先把沸点90.2 K的氧液化,移除液氧之后继续冷却就可以液化沸点为87.3K的氩气,之后留下沸点77.35K的氮气。此方法目前在世界广泛使用,年产量可达70万吨。


3、钾衰变法:钾-40(K)是钾元素的一种放射性同位素,是天然存在的放射性核素,是人体受天然核辐射的主要来源之一。用钾-40的衰变也可以制造氩气,但这种制备法的效率并不高,因为钾-40的半衰期长达1.26 ×109年。 如果要制造氩的放射性同位素的话,就必须要靠回旋加速器和重离子加速器来将其他元素转换成氩的同位素。过程十分繁琐所以此方法并不常用。


二、氩气蒸馏法生产流程


1、从上蒸馏塔抽取含氩8%~10%的氩馏分,在粗氩塔中经过精馏获得纯度为97%~ 98%的粗氩;


2、将粗氩引入氩气纯化装置,在除氧炉中加氢除去粗氩中的氧,获得含氧2~ 5*10-6的工艺氩;


3、工艺氩在精氩塔中进行精馏,除去工艺氩中的氮和氢,获得精氬。


目前,这种流程在我国制氧行业中还占有很大的比例,大多数氩气是用这种流程生产的。


在氩气的生产流程中提到了氩气的纯化,在研究氩气是怎么制成的时候,应该清楚氩气的纯化是制作氩气不能缺少的一个部分,只有纯化后的氩气才能达到氩气在一些领域的使用标准。下面一起了解一下氩气的纯化方法。


三、氩气的纯化方法


1、直接脱氧法。就是使用活性金属、催化剂与氩气中的氧气进行反应,消化掉氩气中的氧气,从而达到脱氧的目的,经过分子筛吸收掉氩气中的水份,使氩气的含水量小于1ppm。


2、吸气剂纯化。在一定温度下,吸气剂可吸收氮、氢、氧、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等气体经吸收处理后,氩气的纯度可达到6个九,这种工艺生产出来的高纯气体适用于各类仪器仪表适用要求。


随着氩气制备方法和工艺流程的不断完善,对于氩气质量和生产效率也在稳步上升。

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