تتضمن عملية استخلاص وتنقية النيون والهيليوم من الهواء عادةً عدة خطوات:
إنتاج النيون والهيليوم الخام:الخطوة الأولى هي إنتاج النيون والهيليوم الخام عن طريق إزالة النيتروجين من المواد الخام وتركيزها. يتم ذلك باستخدام النيتروجين السائل منخفض الضغط كمصدر للبرودة في المكثف أو البرج المساعد لتكثيف النيتروجين في غاز التغذية، مما يؤدي إلى خليط نيون وهيليوم خام بمحتوى نيون وهيليوم يبلغ حوالي 1٪ إلى 3٪.
إزالة الهيدروجين:تتطلب بعض العمليات إزالة الهيدروجين، والتي تتم باستخدام طريقة تحفيزية مضافة للأكسجين لتحويل الهيدروجين إلى ماء، والذي يتم بعد ذلك امتصاصه وتنظيفه بواسطة مجفف.
إزالة النيتروجين:يمكن إزالة النيتروجين عن طريق التكثيف أو الامتصاص باستخدام الكربون المنشط في درجات حرارة منخفضة.
التنقية والفصل:يتم بعد ذلك تنقية وفصل خليط النيون والهيليوم الخام إلى نيون وهيليوم نقيين. يتم تحقيق ذلك من خلال مزيج من طرق التكثيف والامتصاص. يتم تبريد الغاز وتمريره عبر برج التصحيح، حيث يتم فصل النيون والهيليوم بناءً على نقاط الغليان المختلفة.
المعالجة النهائية:ثم يتم إخضاع النيون والهيليوم المنقى لعدة مراحل من التبريد وإعادة التسخين والتخزين المؤقت لضمان نقاوة عالية. يتم تبخير النيون وإرساله، بينما تتم معالجة الهيليوم أيضًا وتخزينه كغاز.
الميزات
نقاء عالي:تم تصميم عملية التنقية لتحقيق مستويات نقاء عالية من النيون والهيليوم، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات الصناعية.
كفاءة الطاقة:تستخدم الأجهزة مراحل متعددة لتبادل الحرارة والتبريد، مما يساعد في إعادة تدوير الطاقة وتقليل النفايات.
الاستقرار:تنقسم العملية إلى عدة خطوات، كل منها مصمم لإزالة مكونات معينة، مما يضمن الاستقرار والموثوقية في عملية التنقية.
تكنولوجيا الامتصاص المتقدمة:يساعد استخدام الكربون المنشط والمواد الماصة الأخرى في العملية على إزالة الشوائب بشكل فعال مثل النيتروجين.
التطبيقات
الإضاءة:يستخدم النيون على نطاق واسع في تطبيقات الإضاءة، مثل لافتات النيون والمصابيح.
المبردات:يستخدم الهيليوم في تطبيقات التبريد نظرًا لنقطة الغليان المنخفضة والقدرة على الحفاظ على درجات حرارة منخفضة للغاية.
البحث العلمي:يستخدم كل من النيون والهيليوم في التجارب العلمية المختلفة وتطبيقات البحث.
التطبيقات الطبية:يستخدم الهيليوم في تقنيات التصوير الطبي مثل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي.