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新锐空分为邯钢再打造“印钞机器”
分离氪、氙“黄金气体”助卫星翱翔

2019-01-23 10:54:00    

  1月8日,时值寒冬腊月,杭州西子湖畔下起了毛毛细雨,一项高科技工业新产品稀有气体0.96/0.084 Nm3/h(氪、氙)分离精制装置成功通过鉴定。由中科院、华中科技大学、浙江大学、浙江工业大学、?#26412;?#29305;种工程设计研究院等?#27844;?#37096;门专家组成的鉴定委员会对该鉴定设备给予了高度评价:该装置拥有完全自主知识产权,为国内自主研发的规模最大、纯度最高的氪、氙分离装置。达到国内领?#20154;?#24179;。

  这是继浙江新锐空分设备有限公司(以?#24405;?#31216;新锐空分)在2015年为河钢集团邯郸钢铁有限责任公司(以?#24405;?#31216;邯钢)打造了一套20Nm3/h稀有气体(氖、氦)分离精制装置之后取得的又一重大成果。该成果依然成就了一段供需双方合力开发“黄金气体”,打造“印钞机器”,繁荣非钢产业的佳话,也传?#22871;?#20379;需双方珠联璧?#31232;?#20248;势互补、互利共赢、与?#26412;?#36827;、勇攀高峰美名。

  新锐空分是稀有气体(氪、氙)精制设备生产企业中的?#22363;?#20063;是目前国内唯一生产高纯度氖氦精制设备的高科技企业,更是稀有气体行?#30340;?#30340;领军企业。该公司总部在杭州市滨江区中赢国际大厦,生产基地毗邻杭州?#24515;?#24178;山风景区的德清工业园区。该公司发展定位为创建国际一流的科技型空分与低温工艺设备公司,旨在推动空分行业的?#38469;?#36827;步,为用户提供?#38469;?#20808;进、?#38405;?#20248;良、质量可靠安全低耗的高?#20998;?#31354;分与低温工艺装置。

  该公司秉承?#32753;?#25216;成就未来,匠心铸就精品,厚德?#24615;?#20320;我”的经营理念和“一切为用户?#30036;搿?#30340;优良作风,竭尽全力为用户建造精品工程。

  据新锐空分专家介绍,空气中存在氖、氦、氩、氪、氙等稀有气体,其中氪和氙体积含量最少,分别为1.14 ppm和0.086 ppm,氖和氦分别为18 ppm和5.2 ppm。稀有气体中氖、氪、氙只有利用空分装置从空气中提取,没有其他来源。由于稀有气体具有的特性,它们在国民经济、国防建设、科研以及人们的日常生活中有着广泛的应用。

  例如,氪气主要用于电子工业、 电光源工业,还用于气体激光器和等离子流中。

  氪灯节省电能,使用寿命长、发光率高、体积小,如长寿氪灯是矿井的重要光源;用氪气还能制成不需要电能的原子灯;氪灯的?#24178;?#29575;特别高,可作夜战中越野?#21280;?#30340;照射灯光、飞机跑道?#39057;齲?#27690;气还用于高压水银灯、?#39057;啤?#38150;点光源、闪光灯、频闪观测器、电压管、计数放电管和气体继电器等。

  在?#35775;?#22269;家,氪气早已用作充填?#23383;?#28783;。在我国氪气主要应用于灯光源产业,包括T8荧光管等灯具现都将氪气与其他稀有气体混合充入灯管内以提高效率并节约能耗。

  氪气在节能建筑大有用武之地,中空玻璃窗制造业?#35831;?#27668;较大的消费市场,如今,该用途占全世界氪产量 40~50%之多。

  又如,氙气主要应用于半导体、电光源、航天、暗物质研究等领域。其最新用途是用于电子芯片制造业。

  航天工业对氙气需求量呈现?#35813;?#21457;展势头。氙离子发动机的研制?#20174;?0世纪 80 年代中期,通过研究发现在所有的惰性、无活性的气体中,氙粒子可产生更大的推力,且由于其惰性特点,?#27807;?#23427;既不易腐蚀,又安全。2017年,我国采用氙离?#21360;?#30005;火箭”发射“?#23548;?#21313;三”号卫星获得圆满成功,使卫星携带的?#24179;?#21058;减少90%,大大提高卫星的?#34892;?#36733;荷。氙离子电?#24179;?#31995;统被认为是我国卫星?#38469;?#38761;命性的?#38469;跬黄啤?#24182;预计在未来 3~5 年的时间里,氙离子发动机将取代现在四分之一的市场。对于我国来说,国产氙气总量目前仍不能满足航天工业对氙气的需求。

  我国是世界上工业气体生产规模最大的国家。目前,中国工业气体的总体规模约3000万m3/h以上(按制氧量计),其中钢铁和煤化工行业占国内工业气体市场需求的60%。虽然中国是全球制氧机组最多的国家,但由于历史的原因,绝大部分制氧机组均无法提取稀有气体产品,稀有气体的产量少得可怜,国内大型空分装置配套的稀有气体提取装置屈指可数,宝贵的稀有气体资源被严重浪费。

  稀有气体精制产品?#38469;?#38376;槛高,世界上拥有稀有气体提取与精制?#38469;?#30340;厂家很少,由于众所周知的原因,西方几家空分巨头已不再向中国用户出售稀有气体精制装置,对稀有气体精制工艺实行?#32454;?#30340;?#38469;?#23553;锁。多年来他们只向中国用户提供初级浓缩塔生产粗制混合气,?#23637;?#31895;制混合气运至国外进行精制后返销给中国市场,获取巨大利润。

  中国稀有气体产品1/2以上依靠进口,2017年中国稀有气体市场规模超过200亿元人民币。价格非常高,例如氙气的价格曾经达到过每标?#21058;?#26041;气体25万元,2018年的价格也在每标?#21058;?#26041;气体8万元以?#31232;?#30446;前国内稀有气体市场供不应求,一半以上依靠进口,国内市场需求旺盛,价格看涨。

  新锐空分为邯钢自主研发的这套氪、氙分离精制装置运行稳定,操作方便,能耗低,在装备?#38469;?#19978;具有创新?#38498;?#26032;颖性。以华中科技大学博士生?#38469;?#33298;水明教授为首的鉴定委员会认为,该装置具有以下特点:

  它是我国目前产量最大、纯度最高(氪、氙产品纯度可达到6N)的氪、氙精制装置;实现了工?#23637;?#31243;全自动化,既可连续生产?#37096;?#38388;断生产;生产负荷调节?#27573;?0-120%;该装置采用高温?#33655;?#21435;除?#35760;?#21270;合物以及氮氧化物、多塔精馏去除?#21448;省?#29305;种吸附剂低温吸?#21280;?#27681;等?#38469;酰?#24037;艺先进。具有回收率高、安全可靠的特点。

  由于该装置研发成功,打破了国外?#38469;?#22404;断,?#27807;?#22269;内的工业气体生产厂家?#26448;?#22815;进入氪、氙稀有气体生产领域。新锐空分期待与更多的钢铁企业制氧厂合作,以生产更多的氪、氙气体,服务于祖国的高科技产业。

编辑:杨小光     来源:中国冶金报-中国钢铁新闻网
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