ne氖氣主要用途:
1.用于霓虹燈及作為電子工業(yè)的填充介質(zhì)(例如高壓氖燈、計(jì)數(shù)管等)。
2.用于激光技術(shù),做視發(fā)光指示燈、電壓調(diào)節(jié),以及激光混合氣成份。
3.氖氧混合氣代替氦氧氣用于呼吸。
4.用作低溫冷卻劑,標(biāo)準(zhǔn)氣、特種混合氣等。
5.用于高能物理研究,讓氖充滿火花室來(lái)探測(cè)和微粒的行徑。
ne氖氣制備方法:
空分法:用分凝法從空分裝置中提取粗氦氣、氖氣混合氣。由粗氦、氖混合氣經(jīng)除氫、除氮后獲得純度99.95%以上的純氖氦混合氣,經(jīng)分離、純化可制得99.99%的高純氖。
高純ne氖氣是指其純度不低于99.999%,即雜質(zhì)含量小于10x10-6(體積分?jǐn)?shù))的高純氖氣。工業(yè)上提供的出氣體其雜質(zhì)總量一般都小于100x10-6(體積分?jǐn)?shù))。因此為得到高純氖氣,必須將工業(yè)純氖氣通過(guò)進(jìn)一步純化,使雜質(zhì)脫除到10x10-6(體積分?jǐn)?shù))以下。
工業(yè)純ne氖氣主要雜質(zhì)除氦以外,一般都含有微量氮、氧、氫、水分、一氧化碳、二氧化碳和烴類等雜質(zhì),它們可用以下方法脫除。
1:脫除氮:脫除氮時(shí),有時(shí)伴隨著氧的脫除,主要用金屬吸氣劑經(jīng)行吸收。常用的金屬吸氣劑有鈣、鈦、鈾和鋯-鋁-16等。用金屬鈣做吸氣劑時(shí),同時(shí)吸收氮和氧,反應(yīng)溫度650~680度,進(jìn)口氣體的雜質(zhì)濃度相當(dāng)于40x10-6(體積分?jǐn)?shù))空氣時(shí),出口雜質(zhì)小于50x10-6(體積分?jǐn)?shù))【用新鮮鈣時(shí)可降至20x10-6體積分?jǐn)?shù)】。金屬鈣的利用率為50%~60%。用海綿狀的金屬鈦或鋯-鋁-16做吸氣劑同時(shí)吸收氧、氮、氫、水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳和烴類等雜質(zhì)。
2:脫除氧:脫除氧一般用化學(xué)法。常用的脫氧劑有氧化錳或Ag-X分子篩等。氧化錳脫氧劑吸收氧,總反應(yīng)式為:6MnO+3O2→6MnO2。在反應(yīng)溫度為150度,空速為1000h-1,可將體積分?jǐn)?shù)為0.1%的氧脫除到2x10-6。在常溫下用Ag-X分子篩脫氧。雜質(zhì)氧含量可由44x10-6降至3x10-6。氧化錳與Ag-X分子篩脫氧劑使用后均需用氫氣還原,還原后的脫氧劑可重新使用。
3:脫氧氫:脫除氫用氧化銅或Pd-X分子篩。氧化銅脫氫,反應(yīng)溫度為350~400度,空速為200h-1氣體中的氫的體積分?jǐn)?shù)可由1%降至1x10-6,氧化銅吸收氫后需用含氧2%~5%的惰性氣體再生,以便重新使用。用Pd-X分子篩時(shí),在常溫下可將氖中微量的氫和一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)由11x10-6脫除到0.1x10-6。
4:含碳化合物的脫除:含碳化合物主要是碳氧化合物和碳?xì)浠衔铮饕獮橐谎趸肌⒍趸己图淄榈取H缜八觯捎媒饘傥鼩鈩ㄈ玟?鋁-16)可以在脫氮的同時(shí),一次性脫除一氧化碳、二氧化碳和烴類等雜質(zhì),脫除深度均可以達(dá)到1x10-6體積分?jǐn)?shù)。
5:低溫吸附:由于氖氣氣體相當(dāng)于氧、氮、一氧化碳、二氧化碳和甲烷等雜質(zhì)組成而言,沸點(diǎn)很低,因而,可采用低溫吸附法一次性除去所有這些雜質(zhì)。吸附溫度為液氮溫度,吸附劑可選用細(xì)孔硅膠,氧化鋁或分子篩,脫除深度亦可達(dá)到1x10-6體積分?jǐn)?shù)。