氦气的纯化技术根据工作压力、冷源的使用等条件的不同主要分为高压低温冷凝、吸附法、膜分离法、变压吸附法、低温冷凝吸附法。
氦气高压低温冷凝、吸附法是一种经典可靠的纯化技术,该技术工艺成熟,被广泛应用在高纯度氦气的提纯工艺中。技术利用氦气沸点低的特点,通过使用液氮等冷源,高纯氦公司,冷凝并分离混合气中的氮气等杂质,再通过吸附材料二次去除氦气内所含杂质用以获得高纯度氦气。氦气高压低温冷凝、吸附法适用于处理量大的氦气提纯场合。提纯过程需要提供冷源,由于要在高压操作条件下,自动化程度受到一定限制。
单单在华东地区,截至2006年,其110kV和220kV的GIS间隔就达到了1812个,还不包括电厂、大型企业使用的,也没有包含500kV和35kV的GIS。图1是直接摘取的华东电网的GIS增长情况,由图中可以看出,其GIS间隔自2002年起开始大幅增加,2002年至2004年增加了420个,2006年达到了1812个间隔,可见:2004年至2006年就增加了1400余个间隔,其增长率趋势是惊人的。
GIS的电压覆盖范围甚至可以达到500kV、750kV等级。但GIS中六氟化硫气体的用量也是惊人的,其一个气室的用气量就会达到数百公斤。对有些大型变电站,尤其是较大电厂,其年漏气量甚至会达到数百公斤,甚至上吨 。由此推算,其漏气总量是惊人的,而且,GIS的使用还在不断的扩大之中。
目前,GIS装置在大中城市、电厂等都已经普遍使用,而对六氟化硫的年漏气总量还未见到有关监测数据.
氦气属于稀缺性战略资源,目前天然是氦气的商业来源。我国属贫氦国家,高纯氦厂家,氦资源严重依赖进口。随着我国建设、科技与经济发展,工业生产、科研等领域对氦气的需求量和年进口量不断加大,日益增加的氦气需求量与有限的氦气资源间的强烈矛盾,将焦点转移到直接排空的富氦尾气上。将低浓度氦气进行回收提纯,提高氦气循环利用率成为解决矛盾的良方。氦气循环利用一方面可以有效减少我国外汇支出,高纯氦,降低生产与科研成本,解决工业企业由于氦资源供给不足无法扩产的难题,另一方面对节约和保护氦气资源也有重要战略意义。
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