1. 분수 증류
* 작동 방식 : 이것은 가장 일반적인 산업 방법입니다. 그것은 헬륨 (-268.9 ° C)과 산소 (-182.9 ° C) 사이의 끓는점의 차이를 활용합니다.
* 가스 혼합물은 매우 저온으로 냉각됩니다.
* 끓는점이 낮은 헬륨은 먼저 끓여서 수집됩니다.
* 온도가 상승함에 따라 산소가 끓고 별도로 수집됩니다.
* 장점 : 대규모 분리에 효율적으로 고급 제품을 생산합니다.
* 단점 : 특수 장비와 매우 저온이 필요합니다. 에너지 집약적.
2. 막
* 작동 방식 : 헬륨 원자는 산소 분자보다 훨씬 작습니다. 선택적으로 투과성이있는 막은 산소를 차단하면서 헬륨이 통과 할 수있게한다.
* 장점 : 비교적 간단한 설정, 증류보다 에너지 소비가 낮습니다.
* 단점 : 증류와 동일한 고순도를 달성하지 못할 수 있으며, 대규모 작업의 경우 덜 효율적입니다.
3. 압력 스윙 흡착 (PSA)
* 작동 방식 : 물질 (흡착제)은 고압에서 산소 분자에 선택적으로 결합합니다. 압력이 낮아지면 산소가 방출되고 헬륨이 통과됩니다.
* 장점 : 에너지 효율은 소규모 작업에 사용할 수 있습니다.
* 단점 : 흡착제 재료는 빈번한 재생이 필요할 수 있으며 증류와 동일한 순도를 달성하지 못할 수 있습니다.
4. 극저온 분리
* 작동 방식 : 가스 혼합물은 산소 액화 될 때까지 냉각되어 헬륨 가스를 수집합니다.
* 장점 : 비교적 간단한 순도를 얻을 수 있습니다.
* 단점 : 냉각, 에너지 집약적 인 특수 장비가 필요합니다.
5. 다른 방법
* 확산 : 다공성 막은 상이한 확산 속도에 따라 가스를 분리하는데 사용될 수있다.
* 크로마토 그래피 : 이 기술은 고정 단계에 대한 다른 친화력에 따라 가스를 분리하는 데 사용될 수 있습니다.
방법 선택 :
헬륨과 산소를 분리하는 가장 좋은 방법은 다음과 같은 요인에 따라 다릅니다.
* 원하는 순도 : 매우 높은 순도의 경우, 증류가 일반적으로 선호됩니다.
* 작동 규모 : 대규모 생산의 경우 증류가 일반적으로 더 효율적입니다.
* 에너지 소비 : 막과 PSA는 에너지 효율의 장점을 제공합니다.
* 비용 : 각 방법에는 자체 비용 고려 사항이 있습니다.
참고 : 헬륨과 산소의 분리는 신중한 엔지니어링 및 특수 장비를 필요로하는 복잡한 공정입니다.
