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氪氣、氙氣堪稱高級、尖端、精細的高科技含量氣體,一般均以大氣為原料提取。但是,氪氣在空氣中的含量為百萬分之1.14(即1.14×10一,l稈空氣中只有1.14ml氪氣),氙氣在空氣中的含量僅為億分之8.6(即0.086×10一,lo空氣中只有0.086ml氙氣),含量極微,非常寶貴,故稱之為“稀有氣體”、“黃金氣體”,氙氣、氪氣的價格高昂。正因為“稀有”,故提取困難,只有大型、特大型空氣分離設備才能提取。
工業上提取氪和氙有以下幾個途徑:從空分設備的副產品中提取、從合成氨排放氣中提取、從核反應堆的裂變氣中提取。
目前我國主要是從空分設備的副產品中提取氪、氙氣。常壓下,氪的沸點為-15312e,氙的沸點為-10911e,均高于氧的沸點(-182197e),因而在空分設備中,氪和氙主要存在于液氧中,通常隨產品氧氣或產品液氧排出。
隨著煤化工、石油化工、大化肥、鋼鐵冶煉等特大型工程項目的興建和擴建,為其配套的空分設備也日益趨向大型化,同時提取氪、氙的原料,液氧產量也呈幾何數值增長。因此,從液氧中回收氪、氙蘊藏著巨大的經濟前景。
提取空氣中氪、氙氣時,首先是從空分設備中獲得貧氪氙液氧,再進一步濃縮液氧中所含的氪、氙,以獲得氪氙混合物,最后通過對混合物的進一步分離、精制,分別制得純氪和純氙。
氖、氦、氪、氙氣的產量決定于空分設備的原料空氣量和各氣體的提取效率。一臺氧氣產量為10000m3/h的空分設備在較佳回收率下可提取純度為99.99%以上的稀有氣體的產量大約為:氖氣,13m3/d;氦氣,3.8m3/d;氪氣,0.9m3/d;氙氣,0.06m3/d。一臺氧氣產量為30000m3/h的空分設備可提取純度為99.99%以上的稀有氣體的產量大約為:氖氣,40m3/d;氦氣,11.5m3/d;氪氣,2.4m3/d;氙氣,0.195m3/d。
隨著近幾年在建筑門窗、平板電視、電子芯片、空間衛星及醫療領域的大量應用,氙氪全球尤其我國市場供應緊張,導致氙氣、氪氣的價格居高不下。