第20章 氦气(2 / 3)
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在这个过程中,空气中的不同成分会逐渐液化,由于氦气的沸点非常低,所以它会最后液化。”
老师走到那个巨大的冷却装置前,打开控制面板,展示着温度和压力的参数。
冷却装置的控制面板上闪烁着各种数字和指示灯,看起来非常复杂。
瑟兰迪尔老师耐心地解释着每个参数的含义和作用。
“这个冷却装置需要精确地控制温度和压力,以确保各个成分能够按照预期的顺序液化。
当空气被冷却到足够低的温度后,我们会将液化的空气引入一个分离塔中。
在分离塔中,不同的液体成分会根据它们的密度和沸点逐渐分离。
氦气会聚集在分离塔的顶部,我们可以通过特定的管道将其收集起来。”
小璇好奇地问道:“老师,这个过程需要很长时间吗?”
瑟兰迪尔老师回答道:“这个过程确实需要一定的时间,而且需要非常精细的操作和监控。
因为每一个步骤都必须准确无误,否则就无法得到高纯度的氦气。
在冷却空气的过程中,我们需要逐渐降低温度,同时控制压力的变化。
这个过程可能需要几个小时甚至几天的时间,具体取决于空气的初始状态和设备的性能。”
然后,瑟兰迪尔老师又介绍了冷凝法。
“冷凝法是将含氦的气体冷却到极低的温度,使氦气液化并分离出来。
我们可以先收集一些含有氦气的天然气或者其他气体,然后将这些气体引入一个冷凝装置中。
这个冷凝装置会将气体冷却到接近氦气的临界温度,使氦气液化。
然后,我们可以通过过滤和分离的方法,将液态氦气从其他成分中分离出来。”
老师指着一个复杂的冷凝装置,解释着其中的工作原理。
冷凝装置由许多冷却管道和过滤器组成,看起来就像一个巨大的迷宫。
瑟兰迪尔老师详细地介绍了每个部件的作用和工作流程。
“这个冷凝装置中有许多冷却管道和过滤器,它们共同作用,确保只有氦气能够被液化和分离出来。
在操作这个装置时,我们需要密切关注温度和压力的变化,以确保整个过程的顺利进行。
先,我们将含氦的气体引入冷凝装置中,通过冷却管道将气体冷却到接近氦气的临界温度。
在这个过程中,其他成分会逐渐凝固或液化,而氦气则会保持气态。
然后,我们通过过滤器将氦气从其他成分中分离出来,得到液态氦气。”
最后,瑟兰迪尔老师介绍了氢液化法。
“氢液化法是先将氢气液化,然后利用氦气与氢气的沸点差异,分离出氦气。
先,我们需要将氢气引入一个特殊的液化装置中,将氢气冷却到极低的温度,使其液化。
然后,我们将液态氢气与含有氦气的气体混合在一起。
由于氦气的沸点比氢气高,所以在一定的温度和压力下,氦气会从混合气体中分离出来。”
老师走到一个实验台前,展示着氢液化装置和混合气体的容器。
氢液化装置看起来非常复杂,由许多管道、阀门和压缩机组成。
混合气体的容器则是一个巨大的钢瓶,上面刻满了各种安全标志和参数。
瑟兰迪尔老师仔细地介绍着每个部件的作用和操作方法。
“这个过程需要非常精确的温度和压力控制,以确保氦气能够有效地分离出来。
同时,我们还需要注意安全,因为氢气是一种易燃气体,在操作过程中必须采取严格的安全措施。
先,我们将氢气引入氢液化装置中,通过冷却和压缩的方法将氢气液化。
然后,我们将液态氢气与含有氦气的气体混合在一起,放入一个特殊的分离容器中。
在这个容器中,我们通过控制温度和压力,使氦气从混合气体中分离出来。
最后,我们将分离出来的氦气收集起来,进行进一步的提纯和处理。”
在介绍完三种制作方法后,瑟兰迪尔老师让汪鑫焱和小璇
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