Kryogenes Krypton Xenon Neon- Und Helium-Gas-Produktionswerk
Seltene Gase, auch Edelgase genannt, sind die inertsten und unreaktiven Elemente, die dem Menschen bekannt sind. Sie werden in sehr geringen Konzentrationen in der Umwelt (0,001818% Neon, 0,000114% Krypton und 0,0000087% Xenon) gefunden und von Air Separation Units (ASU) hergestellt. Aufgrund ihrer einzigartigen chemischen Eigenschaften haben Experten sehr neuartige und interessante Anwendungen für sie gefunden.
Die meisten seltenen Gase sind sehr stabil, da ihre Ionisationsenergie sehr hoch ist. Das macht sie sehr nützlich als Ionenstrahlquellen zum Reinigen, Schneiden oder Schweißen von Materialien.
Eine weitere Eigenschaft ist die einzigartige Fähigkeit, helles Licht zu erzeugen, das in Form eines Lasers (Neon/Helium-Laser) oder einer Lichtquelle (Xenon) sein kann. Schließlich sind sie sehr schwere und dichte Gase, so dass sie in Antriebsmotoren oder in Fensterisolierung verwendet werden. Seltene Gase werden so genannt, weil sie in sehr kleinen Mengen in der Luft vorhanden sind.
Xenon ist selten mit nur 90 Gramm von 1 Millionen Kilogramm der Erdatmosphäre. Es wird kommerziell nur aus großen Luftzerlegungsanlagen gewonnen, die mehr als 1.000 Tonnen Sauerstoff pro Tag produzieren.
WOBO verfügt über effiziente Reinigungstechnologien, die zur Entfernung von Verunreinigungen wie Argon und Stickstoff erforderlich sind, die sehr inert sind. Wir verfüllen seltene Gase in Flaschen in unseren hochreinen Anlagen in Asien, um sie in hochwertigen Industriesegmenten zu verwenden.
Die Trennung von Krypton, Xenon, Neon und Helium im kryogenen Raum beinhaltet typischerweise einen mehrstufigen Prozess, der als kryogene Destillation oder kryogene fraktionale Destillation bekannt ist. Dieser Prozess nutzt die unterschiedlichen Siedepunkte dieser Gase, um sie aufgrund ihrer relativen Volatilität zu trennen. Hier eine allgemeine Beschreibung des Prozesses:
1. Kompression: Das Gasgemisch, das Krypton, Xenon, Neon und Helium enthält, wird zuerst komprimiert, um den Druck zu erhöhen. Dies hilft bei der Vorbereitung auf nachfolgende Kühlstufen.
2. Vorschwärzung: Das Gasgemisch wird mit Wärmetauschern vorkooliert. Es wird normalerweise durch Gegenströmen gegen ein kälteres Gas oder eine Flüssigkeit, wie flüssigen Stickstoff oder flüssigen Sauerstoff, gekühlt, um etwas von der Hitze zu entfernen und die Temperatur zu senken.
3. Erste Trennung: Das vorgekühlte Gasgemisch wird dann in eine Säule eingebracht, typischerweise eine Destillationssäule oder eine Fraktioniersäule. Diese Säule besteht aus mehreren Stufen oder Schalen. Beim Aufströmen des Gemisches wird es weiter gekühlt und teilweise kondensierend.
4. Fraktionierung: Die Säule ist mit einem Reboiler am Boden und einem Kondensator am oberen Ende ausgestattet. Wärme wird auf den Reboiler aufgetragen, wodurch die Flüssigkeit am Boden verdampft und durch die Säule steigt. Mit dem Aufsteigen des Gasgemisches beginnt es in verschiedenen Stadien zu kondensieren, wobei die schwereren Komponenten in den unteren und die leichteren in den höheren Stufen kondensieren.
5. Rückfluss: Die kondensierte Flüssigkeit von der Oberseite der Säule, bekannt als das Overhead-Produkt, wird gesammelt und teilweise wieder in die Säule zurückgeführt. Dieser Rückfluss trägt zur Verbesserung der Trenneffizienz bei, indem die schwereren Komponenten abgewaschen werden, was eine weitere Reinigung ermöglicht.
6. Produktsammlung: In verschiedenen Stadien der Säule werden verschiedene Fraktionen, die in Krypton, Xenon, Neon und Helium angereichert sind, als Einzelprodukte gesammelt. Die genauen Sammelpunkte werden durch die Siedepunkte und die Verflüchtigung der Gase bestimmt.
7. Wiederholung und Optimierung: Der Destillationsprozess wird typischerweise in mehreren Säulen oder wiederholten Stufen durchgeführt, um höhere Reinheiten und Rückgewinnungsraten der gewünschten Gase zu erreichen. Die Bedingungen von Temperatur, Druck und Rückflussverhältnis werden angepasst, um die Trennleistung zu optimieren.
| Verunreinigungen ppm |
N2 |
O2 + Ar |
H2 |
CO |
CO2 |
CH4 |
| Xe |
Design |
1,5 |
0,5 |
0,5 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
| Tatsächlich |
0,3 |
0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
| Kr |
Design |
2 |
1,5 |
1,5 |
0,3 |
0,4 |
0,3 |
| Tatsächlich |
0,3 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
| Ertrag |
100~400 Nm3/h |
| Verunreinigungen ppm |
N2 |
O2 + Ar |
H2 |
CO |
CO2 |
CH4 |
H2O |
| Er |
Design |
1,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
1 |
| Tatsächlich |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,2 |
| Ne |
|
0,5 |
1 |
1 |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
| Tatsächlich |
<0,2 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,1 |
<0,2 |
| Ertrag |
10~100 Nm3/h |
|
1. Unabhängig entwickelte, entwickelte und hergestellte hochreine Krypton-Xenon-Neon-Helium Extraktions- und Trenngeräte.
2. Die Reinheit von Krypton-Gas, Xenon-Gas, Neon-Gas, Helium-Gas, Kohlendioxid, Und flüssiger Sauerstoff kann alle 6N (99,9999%) erreichen, voll und ganz die Anforderungen von Branchen wie Halbleiter, Flachbildschirme, Luft- und Raumfahrt und Medizin zu erfüllen.
3. Die im Inland produzierte und betriebene größte Neon-Helium-Trennanlage mit einer Neon-Gas-Produktionskapazität von bis zu 90.000 Nm3/Jahr hat mehr als 20 Sätze Krypton-Xenon-Vorkonzentrierungsgeräte und 8 Sätze Krypton-Xenon-Raffinationsgeräte an inländische und ausländische Hersteller geliefert.
4. Die kryogene Luftzerlegungsanlagen können je nach erforderlicher Produktionskapazität auf- oder abskaliert werden. Ob kleine Laboranlagen oder große Industrieanlagen: Die Technologie der kryogenen Destillation bietet Flexibilität und Skalierbarkeit, um unterschiedliche Produktionsanforderungen zu erfüllen.
5. Der kryogene Luftzerlegungsprozess hat eine relativ geringe Umweltbelastung. Gase werden bei niedrigen Temperaturen gekühlt und destilliert, ohne dass chemische Reaktionen oder signifikante energieintensive Prozesse erforderlich sind. Die zurückgewonnenen Gase, insbesondere Helium, sind eine begrenzte und wertvolle Ressource, die effektiv geschützt und genutzt werden kann.
6. Kundenspezifische Produktion kann erreicht werden, um die vielfältigen Bedürfnisse der verschiedenen Kunden zu erfüllen.
Neon/Krypton/Xenon/Helium – Hauptanwendungen
Krypton (Kr):
1. Beleuchtung: Krypton wird in bestimmten Arten von Glühlampen und Leuchtstofflampen verwendet, um ihre Effizienz und Farbwiedergabe zu verbessern.
2. Lasertechnologie: Krypton wird in Gaslasern, insbesondere in Hochleistungs- und Excimer-Lasern, für Anwendungen wie wissenschaftliche Forschung, Laserschneiden und medizinische Verfahren eingesetzt.
3. Isolierfenster: Krypton wird manchmal als Füllgas in Isolierfenstern verwendet, um ihre Energieeffizienz durch die Reduzierung der Wärmeübertragung zu verbessern.
Xenon (Xe):
1. Beleuchtung: Xenon wird aufgrund seiner hohen Helligkeit und Farbtemperatur häufig in HID-Lampen (High-Intensity Discharge), wie Autoscheinwerfer und Kinoprojektoren, eingesetzt.
2. Medizinische Bildgebung: Xenon wird in Xenon-CT- und Xenon-MRT-Techniken eingesetzt, um die Lungenbeatmung zu verbilden und die Qualität der Magnetresonanztomographie zu verbessern.
3. Weltraumantrieb: Ionenantriebe, die Xenon als Treibmittel verwenden, werden für Missionen eingesetzt, die präzise Steuerung und Langzeitschub erfordern.
Neon (Ne):
1. Neon-Schilder und Beleuchtung: Neon Gas ist weit verbreitet in Beschilderung und Beleuchtung aufgrund seiner unverwechselbaren hellen rot-orange leuchten. Es wird oft mit anderen Gasen gemischt, um eine Reihe von Farben zu erzeugen.
2. Hochspannungsanzeiger: Neonlampen werden als visuelle Indikatoren in elektronischen Geräten verwendet, um das Vorhandensein von Spannung oder Signal zu zeigen.
3. Kryogenik: Neon wird als kryogenes Kältemittel in bestimmten Anwendungen eingesetzt, die extrem niedrige Temperaturen erfordern.
Helium (He):
1. Luftballons und Luftschiffe: Helium wird aufgrund seiner Eigenschaften, die leichter als Luft sind, häufig zum Befüllen von Luftballons und Luftschiffen verwendet.
2. Kryogenik: Helium wird als kryogenes Kühlmittel in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, einschließlich supraleitender Magnete in MRT-Maschinen und Teilchenbeschleunigern.
3. Lecksuche: Helium ist ein ideales Gas für die Lecksuche, da es eine geringe Konzentration in der Atmosphäre und die Fähigkeit hat, kleine Leckagen leicht zu durchdringen.
Geprüfter Lieferant 
