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氪气、氙气堪称高级、尖端、精细的高科技含量气体,一般均以大气为原料提取。但是,氪气在空气中的含量为百万分之1.14(即1.14×10一,l秆空气中只有1.14ml氪气),氙气在空气中的含量仅为亿分之8.6(即0.086×10一,lo空气中只有0.086ml氙气),含量极微,非常宝贵,故称之为“稀有气体”、“黄金气体”,氙气、氪气的价格高昂。正因为“稀有”,故提取困难,只有大型、特大型空气分离设备才能提取。
工业上提取氪和氙有以下几个途径:从空分设备的副产品中提取、从合成氨排放气中提取、从核反应堆的裂变气中提取。
目前我国主要是从空分设备的副产品中提取氪、氙气。常压下,氪的沸点为-15312e,氙的沸点为-10911e,均高于氧的沸点(-182197e),因而在空分设备中,氪和氙主要存在于液氧中,通常随产品氧气或产品液氧排出。
随着煤化工、石油化工、大化肥、钢铁冶炼等特大型工程项目的兴建和扩建,为其配套的空分设备也日益趋向大型化,同时提取氪、氙的原料,液氧产量也呈几何数值增长。因此,从液氧中回收氪、氙蕴藏着巨大的经济前景。
提取空气中氪、氙气时,首先是从空分设备中获得贫氪氙液氧,再进一步浓缩液氧中所含的氪、氙,以获得氪氙混合物,最后通过对混合物的进一步分离、精制,分别制得纯氪和纯氙。
氖、氦、氪、氙气的产量决定于空分设备的原料空气量和各气体的提取效率。一台氧气产量为10000m3/h的空分设备在较佳回收率下可提取纯度为99.99%以上的稀有气体的产量大约为:氖气,13m3/d;氦气,3.8m3/d;氪气,0.9m3/d;氙气,0.06m3/d。一台氧气产量为30000m3/h的空分设备可提取纯度为99.99%以上的稀有气体的产量大约为:氖气,40m3/d;氦气,11.5m3/d;氪气,2.4m3/d;氙气,0.195m3/d。
随着近几年在建筑门窗、平板电视、电子芯片、空间卫星及医疗领域的大量应用,氙氪全球尤其我国市场供应紧张,导致氙气、氪气的价格居高不下。