制冷與低溫技術(shù)之氣體分離與提純

制冷與低溫技術(shù)之氣體分離與提純
氣體分離提純是指將混合氣中的雜質(zhì)分離出來(lái)，以此提高所需氣體成分的純度。分離提純作為一種重要的化學(xué)方法，不僅在化學(xué)研究中具有重要作用，在化工生產(chǎn)中也同樣具有十分重要的作用。不少重要的化學(xué)研究與化工生產(chǎn)，都是以分離提純?yōu)橹黧w的。
氣體的分離與提純經(jīng)常要用到低溫的技術(shù)手段。比較常用與空氣分離、稀有氣體提取、石油氣的分離、重氫的分離等方面。
1.空氣分離
用于空氣分離的裝置，我們稱之為空分裝置，是利用深低溫原理將空氣液化，然后根據(jù)各組分沸點(diǎn)的不同，在精餾塔內(nèi)進(jìn)行精餾，最后獲得氧、氮，同時(shí)獲得稀有氣體等附屬產(chǎn)品的裝置。
2.稀有氣體分離提取
稀有氣體通常是指氦、氖、氬、氪和氙。
氦廣泛應(yīng)用于宇宙航行、核反應(yīng)堆、深水呼吸、檢漏、超高真空技術(shù)及超低溫研究等方向、液氦是低溫工程中理想的制冷劑，可獲得低于4.2K的深低溫環(huán)境。氦氣可在空分裝置中提取氦氖的混合氣，再把氦氖分離提純；氦可在合成氨尾氣中提??；氦也可在天然氣中提取。
氖在真空放電時(shí)發(fā)紅光，因此廣泛用于港口和機(jī)場(chǎng)的航標(biāo)燈，鈉蒸汽燈以及閘流管等各種放電管。氖和氦的混合氣可用于氣體激光器。氖、氦和氧的混合氣用于深水呼吸。液氖是26～40K溫度下常用的制冷劑，常用于氣泡室中進(jìn)行高能物理研究、導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)、宇宙通訊系統(tǒng)的紅外探測(cè)器等方面。氖從空分裝置的的氦氖混合氣中得到。
氬具有密度大、導(dǎo)熱性小和化學(xué)惰性好等特點(diǎn)。可廣泛用于照明、電子工業(yè)、金屬的焊接、稀有金屬（如鋯、鈦）冶煉和半導(dǎo)體材料冶煉等。氬氣來(lái)源為空分裝置和合成氨尾氣。
氪具有密度大，導(dǎo)熱性小，透射率大，能吸收X射線等特性。可廣泛應(yīng)用于電光源工業(yè)、激光技術(shù)和等離子技術(shù)。氙廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、電光源工業(yè)和等離子工業(yè)。氪氙可從空分裝置中的液氧成分中提取其混合氣，在對(duì)二者進(jìn)行分離；也可從合成氨尾氣提氬得到的甲烷成分中提??；還可從核反應(yīng)堆的裂變氣中提取。

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