稀有气体制取原理和方法

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1、稀有气体的提取方法与原理目录第一章概论1.1节稀有气体的发现及形成原因1.1.1节稀有气体的发现1.1.2节稀有气体的形成原因1.2节稀有气体的主要性质及用途1.2.1节稀有气体的性质1.2.2节稀有气体的主要用途第二章稀有气体的制取原理2.1节分凝和冻结2.2节精镏2.3节洗涤2.4节吸附2.4.1节静吸附2.4.2动节吸附2.4.3节传质区2.4.4节脱附2.5节扩散和渗透2.5.1节钯合金膜对氢的扩散2.5.2节有机膜对气体的渗透2.6节化学法2.6.1节催化反应2.6.2节金属吸气2.6.3节化学吸收第三章稀有气体的制取方法3.1节从空分装置

2、中提取稀有气体1.氖和氦的提取2.氩的提取3.氪和氙的提取3.2节从天然气中提取稀有气体3.3节从合成氨尾气中提取稀有气体3.3.1节氩的提取3.3.2节氦的提取3.3.3节氪和氙的提取3.4节从其它气源中提取稀有气体第四章从空分装置中提取氩4.1节粗氩的提取4.1.1节氩在主塔中的分布及对空气精镏过程的影响4.1.2节提取粗氩工艺流程的组织4.1.3节粗氢一的提取率4.1.4节粗氩塔正常工况的调整与主塔工况的关系4.2节粗氩中的氧的脱除4.2.2节用活性铜除氧4.2.3节除氧用催化剂4.2.4节催化器的结构与计算4.2.5节粗氩纯化的工艺流程4.3

3、节用精镏法脱除工艺氩中的氦4.3.1节工艺流程4.3.2节纯氩塔的结构4.4节分子筛低温吸附法制取纯氩4.4.1节分子筛吸附法提取纯氩的基本原理4.4.2节工艺流程与设备4.4.3节分子筛的活化与再生第五章从空分装置中提取氖和氦5.1节粗氖、氦混合气的提取5.2节纯氖、氦混合气的制备5.2.1节氢的脱除法5.2.2节氮的脱除5.3节纯氖、氦混合气的分离与纯化5.3.1节冻结法5.3.2节冷凝法5.3.3节吸附法第六章从空分装置中提取氪和氙6.1节氪、氙提取的特点6.2节氪、氙提取的基本工艺流程6.2.1节以精镏法为主提取氪和氙6.2.2节以吸附法为主

4、提取氪和氙6.2.3节大型色谱法分离氪、氙或直接制取氪、氙混合物第七章高纯及超纯稀有气体的制备7.1节稀有气体中杂质的清除方法1.氮的清除2.氧的清除3.氢的清除7.2节高纯及超纯稀有气体的帽备7.2.1节杂质小于1ppm的高纯氦的制备7.2.2节杂质小于0.1ppm的超纯氦或氩的制备7.2.3节杂质小于1ppb超纯氦的制备第八章气体分析8.1节氧、氮的分析8.1.1节液氧、液空中的乙炔分析8.1.2节液氧中一氧化氮的分析8.1.3节普氧中氧含量的分析8.1.4节纯氧的分析8.1.5节纯氮的分析8.2节稀有气体分析的主要方法8.3节气固色谱法及稀有气

5、体的色谱分析8.3.1节气固色谱法8.3.2节稀有气体的色谱分析第一章概论稀有气体通常指氩、氖、氪、和氙五种气体。它们都属于元素周期表中的零族，在常温和常压下均为气体状态。因其在大气层和地壳中的含量很少，所以被称为稀有气体，又因其化学性质稳定，又称为惰性气体。由表1-1可以看出，氙五、氖、氦、氪和氙五种气体中，氙五气在空气中的体积含量相对最多，可达0.93%，其余四种稀有气体之和在空气中的体积含量也不足0.003%，尤其是氙气特别稀少，故氙与氪有时被称为黄金气体。表-1-1干燥空气的组成组分体积（%）质量（%）氮N278.08475.52氧O220.

6、9523.15氩Ar0.931.282二氧化碳CO20.030.046氖Ne18*10-412.5*10-4氦He5.24*10-40.72*10-4乙炔及其它烃类2.03*10-41.28*10-4甲烷CH41.5*10-40.8*10-4氪Kr1.14*10-43.3*10-4氢H20.5*10-40.035*10-4一氧化氮N2O0.5*10-40.8*10-4氙Xe0.08*10-40.36*10-4臭氧O30.04*10-40.05*10-4氡Rn6*10-187*10-17总计约100约1001.1节稀有气体的发现及形成原因1-1-1稀有

7、气体的发现稀有气体中发现最早的是氦，距今已有一百多年的历史，氦是从对太阳光谱的现察的。1868年法国天文学家Janssen和英国天文学家分别从太阳光谱分析结果中发现了新的黄色谱线D3，这条黄色谱线跟当时已知的各种元素的谱线都不重合.也就是说它属于一种未知的新元素，Lockyer把它命名为helium，希腊语是“太阳”的意思，我们译为“氦”。元素符号He1895年初,化学家Ramsay把加热钇铀矿得到的气体样品送到Lockyer和Crook那里进行光谱分析,分析结果表明该气体中含有氦，Ramsay就成为最先发观地球上的氦的人，太阳元素也就这样从天上来到

8、了人间。同年Kayser认为大气中也有氦存在。1905年，化学家Ramsay和Mcfarland燃烧天然气时