تأسيس معمل هيليوم

تأسيس معمل هيليوم يحتاج إلى أدوات ومعدات معينة، فيعتبر الهليوم من الغازات عديمة اللون وغير قابل للاشتعال، وله العديد من الاستخدامات المختلفة، وأصبح الهليوم في الفترة الأخيرة يستخدم من ضمن الألعاب الترفيهية لما يفعله من تأثير على الصوت البشري، ويتطلب تأسيس معمل هيليوم العديد من المعايير، لذلك سنتعرف من خلال موقع صناع المال على كل ما يخص تأسيس معمل هيليوم.

تأسيس معمل هيليوم

يعتبر الهيليوم من أحد العناصر الكيميائية الأساسية المعروف بكثافته المنخفضة، وهو بديل لغاز الهيدروجين ويمكن استخدامه في رفع البالونات والمناطيد الهوائية.

يعد هذا الغاز من الغازات الخاملة لذلك يمكن استخدامه كدرع غازي بلحام القوس الآلي وجواء غير تفاعلي لتنمية بلورات السيليكون والجرمانيوم التي تدخل في صناعة أجهزة أشباه الموصلات الإلكترونية.

يستخدم الهيليوم السائل في أغلب الأحوال لتوفير درجة الحرارة المنخفضة المطلوبة في بعض التطبيقات الطبية والأبحاث.

هناك بعض المواصفات التي يجب أن تأخذ في الاعتبار عند تأسيس معمل هيليوم ومنها:

• يتم تحديد معايير تصنيف غاز الهيليوم بناء على نوع وكمية الشوائب الموجودة.
• يجب أن يكون هناك عدد كبير من المتخصصين في هذا المجال والكيميائيين، وذلك بالإضافة إلى وجود أدوات تعقيم.
• وجود رأس المال الكافي حتى نتمكن من توفير التكاليف الخاصة به من معدات ومواد أساسية وتراخيص.

يمكنك أيضًا الاضطلاع على: تكاليف فتح معمل تحاليل

المعدات اللازمة لصناعة الهيليوم   

هناك بعض المعدات الواجب توافرها حتى نتمكن من انتاج غاز الهيليوم عند تأسيس معمل هيليوم ومنها:

• جهاز تنظيف.
• المبرد الفرعي الخام.
• عمود التجزئة ذو الضغط العالي.
• وحدة امتزاز تأرجح الضغط.
• أسطوانات مصنوعة من الفولاذ.
• جهاز تسخين ومحفز.
• منخل جزئي.
• المبادل الحراري ذو الزعانف الصفائحية.
• أسطح طبقة من الكربون النشط.
• صمامات التمدد.

كيفية تصنيع الهيليوم

عند تأسيس معمل هيليوم يجب أن نتعرف على كيفية تصنيع الهيليوم وذلك عن طريق اتباع بعض الخطوات منها:

المعالجة

في البداية يجب إزالة جميع الشوائب والرواسب التي قد تتعرض للتصلب كبخار الماء وبعض الهيدروكربونات الثقيلة من الغاز الطبيعي حتى لا توصل الأنابيب المبردة.

نقوم بضغط الغاز الطبيعي وندفقه في جهاز التنظيف ليتعرض إلى رذاذ أحادي إيثانول الذي يقوم بامتصاص ثاني أكسيد الكربون.

يتم تمرير الغاز عبر منخل جزيئي الذي يقوم بإزالة جزيئات الغاز الأصغر، ثم يتم شطف الماء وإزالته.

يتم بعد ذلك تجميع الهيدروكربونات الثقيلة ويتم إعادة شحن الكربون المنشط بطريقة دورية.

يمكنك أيضًا الاضطلاع على: دراسة جدوى جاهزة لـ ٢٠ مشروع مربح

الفصل

يتم فصل في هذه الخطوة الغاز الطبيعي إلى مكوناته الأساسية عن طريق عملية التقطير التجزيئي.

ثم نبدأ في فصل النيتروجين وغاز الميثان، وهذه الخطوة تترك مزيج من الغازات تحتوي على نسبة كبيرة من الهيليوم.

يمر تيار الغاز عبر جانب واحد من المبادل الحراري ذو الزعانف الصفائحية ، وفي ذلك الوقت يمر غاز الهيدروجين والميثان من خلال القسم المبرد في الجانب الثاني للمبادل حتى تبريد الغاز الوارد.

داخل صمام التمدد يمر الغاز والذي يسمح للغاز بالتمدد بسرعة مع انخفاض الضغط مما يؤدي إلى تبريد الغاز.

بعد ذلك يصبح الغاز جزء سائل وجزء غاز فنقوم بإدخاله إلى عمود التجزئة عالي الضغط.

نقوم بسحب خليط غاز الميثان ويتم تبريده في المبرد الفرعي ثم يمر عبر صمام التمدد الثاني، يتم ضخ النيتروجين الغازي من أعلى عمود الضغط المنخفض.

التنقية

يجب تقنية غاز الهيليوم بشكل دقيق حتى يتم إزالة المواد الأخرى، والتي يتم بها تبريد الهيليوم الخام حتى يتكثف النيتروجين والميثان.

يضاف الهواء لخليط الغازات لتوفير الأكسجين، ثم نقوم بتسخين الغاز وتمريره من فوق محفز مما يسبب تفاعل الهيدروجين الأكسجين حتى يتم تكوين بخار الماء.

يتم تكثيف بخار الماء وتصريفه بعد أن يتم تبريد الغاز، ثم نقوم بإدخال الخليط لوحدة امتزاز تأرجح الضغط، بعد أن يتم احتجاز بعض الغازات ينخفض الضغط وينعكس تدفق الغاز لتنظيف الغازات المحاصرة.

يمكنك أيضًا الاضطلاع على: 73 افكار مشاريع تجارية مربحة

التوزيع

يتم توزيع الهيليوم على شكل غاز أو سائل بدرجة حرارة منخفضة ويتم تعبئته في أسطوانات مصنوعة من الفولاذ.

تاريخ اكتشاف الهيليوم

تم اكتشاف الهيليوم في عام 1868 على يد العالم الفرنسي بيير يانسن المتخصص في علم الفلك والعالم جوزيف لوكير، حيث لاحظ العالمان أثناء فترة دراستهم أن ذلك النطاق الأصفر الناتج من عملية الكسوف لا يمكن التعرف عليه تم إنساب الفضل لهم في هذا الاكتشاف.

قام العالم ويليام رامزي في عام 1895 باكتشاف معدن الكليفايت وقد توصل إلى أن هذا المعدن هو معدن اليورانيوم وهو الذي يحوى غاز الهيليوم.

قام السويديون بعد هذا الاكتشاف باكتشاف مماثل لذلك وكان في 1905 وكانت هذه هي المرة الأولى التي تم التعرف فيها على غاز الهيليوم في الأرض، وبعد ذلك تم اكتشاف الهيليوم الغير قابل للاشتعال.

يتكون هذا الغاز تحت الأرض من التحلل الإشعاعي لعناصر ثقيلة، وجزء من الإشعاع المنبعث من مكون من جزيئات ألفا وهى نوى ذرات الهيليوم.

يمكنك أيضًا الاضطلاع على: كيف يمكن تقنين مصاريف معمل تحاليل

هنا نكون قد قدمنا كل ما يخص تأسيس معمل هيليوم، والمعايير التي يجب أن نلتزم بها عن تأسيسه، واستخدامات غاز الهيليوم، وتاريخ اكتشافه وتكوينه، والمعدات اللازمة لصناعة الهيليوم، وكيفية التصنيع.