تأسيس معمل هيليوم واحد من المشاريع الناجحة، إلا أنه تتطلب خبرة ودراسة متكاملة من القائمين عليها، لأنه مجال علمي بحث، حيث يعتبر غاز الهيليوم، وهو أحد أنواع الغاز الذي يتميز بكونه لا يمتلك أي نوع من الألوان، كما يعد من أنواع الغاز التي لا تكون قابلة للاشتعال، لذلك تستخدم في المناسبات، وهذا لأنها أكثر أماناً عن غيرها من الغازات، كما يتميز بكونه أحد أكثر الغازات رفاهية ،حيث يعمل على تغير نبرة الصوت البشري، في صورة فكاهية خفيفة الظل، ولكن تأسيس معمل هيليوم أمر علمي لابد أن يكون مدروس بصورة عملية.
اقرأ أيضا
خطوات تأسيس معمل هيليوم
يعتبر غاز الهيليوم واحد من أكثر أنواع الغاز شهرة حول العالم، حيث يتميز هذا الغاز يكون ذا كثافة منخفضة جداً
- كما يتميز بكونه يعمل على أن يكون بديلاً لغاز الهيدروجين، حيث يستخدم في رفع البالونات الملونة، و المناطيد الهوائية، يتميز هذا الغاز بكونه من الغازات الخاملة غير أن جميع مستوياتها ممتلئة بالإلكترونات.
- كما يتميز بأنه يمكن أن يحصل عليه الشخص في كلتا الحالتين، وهي الحالة الغازية والسائلة، أو الحالة السائلة تستخدم في الأغلب في العمل على توفير درجات الحرارة المنخفضة في التطبيقات البحثية
معايير هامة في تأسيس معمل هيليوم
كما يتميز أيضا بكونه يمتلك بعض المعايير الهامة، التي يجب أن يأخذها الشخص في عين الاعتبار، وتتمثل في التالي :
- يتم تحديد معايير تصنيف الهيليوم، بناء على كمية الشوائب ونوع الشوائب، التي تكون موجودة ومتوفرة
- يجب أن يكون هناك عدد كبير من المختصين في هذا، والكيميائيين الذي يدركون كمية التفاعلات، التي يجب أن تدور وغيرها، كما يجب توافر كميات كبيرة من مواد التعقيم
- وجود رأس مال كافي، حتي يتمكن الشخص من توفير التكاليف الخاصة بها من معدات ومواد أساسية وتراخيص
ما هي المعدات اللازمة لصناعة الهيليوم ؟
يحتاج تأسيس معمل هيليوم معدات متخصصة، والتي يجب على الأشخاص الذين يحتاجون، أو يفكرون في إنشاء مشروع معمل للهيليوم بإحضارها، وهذا ليقوم المشروع بالتقدم والبدء في السير للنجاح، وفي التالي سوف نبين لكم ما هي الأدوات والمعدات التي يحتاج إليها المشروع؟ :
- يحتاج الشخص إلى إحضار جهاز للتنظيف
- جهاز المبرد الفرعي الخادم
- عمود التجزئة ذو ضغط عالي
- وحدة امتزاج تأرجح الضغط
- أسطوانات مصنوعة من الفولاذ القوي
- جهاز تسخين وهذا لتحفيز التفاعلات، حيث أن الحرارة واحدة من الأشياء التي تعمل على تسريع وتحفيز التفاعل .
- منخل جزئي
- المبادل الحراري ذو الزعانف الصفحائية
- أسطوانات من الكربون النشط
- صمامات التمديد
اقرأ كذلك
كيفية صناعة غاز الهيليوم
لا يمكن تأسيس معمل هيليوم بدون معرفة طرق صناعته، ولهذا للعمل على إنتاج المنتج الخاص بالمشروع بالطريقة الصحيحة، وبالجودة المطلوبة منه، حيث تتمثل مراحل إتمام هذا المنتج في الطريقة التالية :
المعالجة لتصنيع الهيليوم
- في بداية تأسيس معمل هيليوم وإنتاجه، يجب على أن يتم إزالة جميع الأنواع الشوائب والرواسب، التي قد تتعرض للتصلب، ويكون من أهمها بخار الماء، وبعض من الهيدروكربونات الثقيلة من الغاز الطبيعي، وهذا حتى لا تصل إلى الأنابيب المبردة
- نقوم بعدها بضغط الغاز الطبيعي، وإدخاله إلى جهاز التنظيف حتى يتعرض إلى بعض من الرذاذ أحادي إيثانول، الذي يقوم بامتصاص جميع غاز ثاني أكسيد الكربون من الغاز
- بعدها يمرر الغاز عبر منخل جزيئي الذي يقوم بإزالة جزيئات الغاز الأصغر، ثم شفط الماء وإزالته
- بعدها يتم تجميع الهيدروكربونات الثقيلة، ويتم إعادة شحن الكربون المنشط بطريقة دورية
مرحلة الفصل لتصنيع الهيليوم
- يتم في هذه الخطوة من تأسيس معمل هيليوم يتم فصل الغاز الطبيعي إلى مكوناته الأساسية عن طريق عملية التقطيع الجزيئي
- ثم بعدها تبدأ عملية فصل النيتروجين ،وغاز الميثان، وهذه الخطوة تترك مزيج الغازات ،التي تحتوي على ذرات غاز الهيليوم ،أو التي تحتوي على نسبة كبيرة منه
- بعدها يتم تمرير تيار الغاز عبر جانب واحد من المبادل الحراري ذو الزعانف الصفائحية، وفي نفس الوقت يمر غاز الهيدروجين، والميثان من خلال القسم المبرد في الجانب الثاني للمبادل حتي تبريد الغاز الوارد
- في داخل صمام التمديد، يمر الغاز الذي يسمح للغاز بالتمدد بسرعة منخفضة مع انخفاض الضغط، مما يؤدي إلى تبريد الغاز
- بعد ذلك يصبح هذا الغاز سائل، فيتم إدخالها مباشرة إلى عمود التجزئة
- ثم يتم سحب خليط غاز الميثان، ويتم تبريده في المبرد الفرعي قم يمر عبر صمام التمدد الثاني، بعدها يتم ضخ النيتروجين الغازي من أعلى عمود الضغط المنخفض
شاهد كذلك
عملية التنقية لتصنيع الهيليوم
يعتبر غاز الهيليوم أو ما يعرف بـ Helium Gas واحد من العناصر الكيميائية الغازية الهامة والمشهورة، كما يتميز بكون يصنف من العناصر أحادية الذرة التي تتميز بكونها عديمة اللون والرائحة والطعم، كما يتميز بكونه واحد من أنواع الغازات النبيلة، التي تكون جميع جميع مستويات الطاقة بها مليئة بالإلكترونات، كما يعد أكثر العناصر وفرة في الأرض أو في الكون، كما يعد المصدر الرئيسي لاستخراج هذا الغاز، هو الغاز الطبيعي حيث أنه يحتوي على ما يقارب 0.4% من غاز الهيليوم :
- في هذه العملية، يجب أن يتم تنقية جزيئات غاز الهيليوم بشكل دقيق، وإزالة المواد الأخرى ،والتي يتم بها تبريد الهيليوم الخام حتى يتكثف النيتروجين والميثان
- يضاف الهواء إلى خيط الغازات، وهذا لتوفير البعض من غاز الحياة، أو غاز الأكسجين ثم نقوم بتسخين الغاز وتمريره من فوق مخفر التفاعل مما يؤدي إلى التسريع من عمليه التفاعل بين الهيدروجين، والأكسجين حتي يتكون بخار الماء
- يتم بعدها تكثيف بخار الماء، وتصريفه بعد أن يتم تبريد الغاز ثم نقوم بإدخال الخليط لوحدة امتزاز تأرجح الضغط، بعد أن يتم احتجاز بعض من الغازات ينخفض الضغط، وينعكس تدفق الغاز لتنظيف الغازات المحاصرة
عملية التوزيع لتصنيع الهيليوم
بعد تأسيس معمل هيليوم ونجاح الإنتاج منه يكون القائم عليه بحاجة إلى توزيع ما تم إنتاج، حيث يتم توزيع غاز الهيليوم الذي يكون على شكل سائل، أو غاز بدرجة حرارة منخفضة جداً، ويتم تعبئته في الأسطوانات، التي تكون مصنوعة من الفولاذ وتوزيعه إلى جميع الفروع والجهات التي تحتاج إليها
قد يهمك
مواصفات معمل إنتاج الهيليوم العامة ومعايير الجودة
يوجد بعض من المعايير الهامة، التي يجب أن تتوافر في أي معمل، وهذا يرجع إلى أن يتم إنتاج المنتج النهائي بكفاءة، ومطابقة لجميع معايير الجودة العالمية، وهذا ما سوف يرفع من شراء والتزايد الطلبات على المنتج، وتتمثل معايير الجودة الخاصة به في تأسيس معمل هيليوم في التالي :
- تحدد معايير تصنيف الهيليوم بناء على كمية، ونوع الشوائب، التي تكون موجودة وهي على درجات( M . N . P . G )، كما يجب أن يتوافر العديد من العلماء و المتمكنين في مجال الكيمياء، والأخصائيين في التفاعلات
- يجب أن يتوافر كادر من عمال التعقيم والتطهير
- مساحة بناء لا تقل عن حوالي 600 متر مربع تقريباً
- يجب أن يتوافر راس مال قوي، يعمل علي تغطية كافة التكاليف من مواد أولية ومعدلات ،وتراخيص وغيره