變壓吸附法是一種氣體吸附分離技術(shù),通過改變壓力來實(shí)現(xiàn)氣體的吸附和解吸過程。吸附分離是利用吸附劑對特定氣體吸附和解析能力上的差異進(jìn)行分離的。為了促進(jìn)這個(gè)過程的進(jìn)行,常用的有加壓法和真空法等。吸附過程具有體積相對較小、自動化程度高、操作簡單等特點(diǎn)。但變壓吸附存在出氣過程不穩(wěn)定、產(chǎn)品氣純度有波動等問題。
低溫冷凝吸附法是采用制冷機(jī)為冷源的分離方法,利用氦氣沸點(diǎn)低的物理特性,達(dá)到分離氣體的目的。此種方法適用于氦氣使用量小、壓力穩(wěn)定且連續(xù)使用的工況。
氦氣是一種無色無味無毒且不燒的惰性氣體。在所有氣體元素中,除氫氣外,氦氣的原子小。氦氣比空氣輕7倍,聲音傳播速度快速3倍且熱傳導(dǎo)性高5倍。在已知的所有材料中,氦氣的沸點(diǎn)低,在零度時(shí)仍保持在液態(tài)狀態(tài)。由于其優(yōu)良的性質(zhì),氦氣被廣泛應(yīng)用于核工業(yè)以及航天工業(yè)等,在一些應(yīng)用領(lǐng)域中具有不可取代的地位。
氦氣屬于稀缺性戰(zhàn)略資源,目前天然是氦氣的商業(yè)來源。我國屬貧氦國家,氦資源嚴(yán)重依賴進(jìn)口。隨著我國建設(shè)、科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)、科研等領(lǐng)域?qū)獾男枨罅亢湍赀M(jìn)口量不斷加大,日益增加的氦氣需求量與有限的氦氣資源間的強(qiáng)烈矛盾
氦合氫離子,化學(xué)式為HeH?,是一個(gè)帶正電的離子。它發(fā)現(xiàn)于1925年,通過質(zhì)子和氦原子在氣相中反應(yīng)制得。它是已知強(qiáng)的酸,質(zhì)子親和能為177.8 kJ/mol。這種離子也被稱為氦氫分子離子。有人認(rèn)為,這種物質(zhì)可以存在于自然星際物質(zhì)中。這是簡單的異核離子,可以與同核的氫分子離子H?相比較。與H?不同的是,它有一個(gè)鍵偶極矩,使它更容易表現(xiàn)出光譜特征。HeH?不能在凝聚相中制備,因?yàn)檫@會使它與任何陰離子、分子、原子發(fā)生作用。但是,可以用蓋斯定律預(yù)測它在水溶液中的酸性。電離過程-360 kJ/mol的自由能變化相當(dāng)于pKa為-63。HeH價(jià)鍵的長度是0.772?。其他氦氫離子已經(jīng)知道或者在理論上研究。HeH?,已經(jīng)被微波光譜觀測到,科學(xué)家計(jì)算出它的親和能為6 kcal/mol,而HeH?為0.1 kcal/mol。