高純度氦意味著其組分含量大于99.999%，即雜質(zhì)含量小于氣體的10×10-6（體積份額）。工業(yè)提供的純氣體中的總雜質(zhì)通常小于100×10-6（體積分?jǐn)?shù)），因此必須通過(guò)進(jìn)一步凈化將雜質(zhì)去除至10%×10-6或更小。

工業(yè)純氦氣的主要雜質(zhì)是氮?dú)狻⒀鯕狻⑺⒁谎趸肌⒍趸己吞細(xì)浠衔铮赏ㄟ^(guò)以下方法去除。

1.去除氮?dú)?/span>

脫氮有時(shí)伴隨著脫氧。它主要被金屬貧民區(qū)吸收。常用的金屬貧民窟是鈣、鈦、鈾和鋯鋁16。當(dāng)金屬鈣用作吸氣劑時(shí)，氮和氧同時(shí)被吸收。反應(yīng)溫度為650～680℃，進(jìn)氣中雜質(zhì)濃度為240×10-6（體積分?jǐn)?shù)）當(dāng)量，出口雜質(zhì)小于50×10-6。金屬鈣的利用率為50%~60%。使用海綿狀鈦或鋯鋁16作為吸氣劑，可以同時(shí)吸收諸如氧、氮、氫、水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳和碳?xì)浠衔锏入s質(zhì)。

2.脫氧

通常使用化學(xué)方法去除氧氣。常見(jiàn)的脫氧劑包括氧化錳或Ag-X分子篩。氧化錳脫氧劑吸收氧氣。總反應(yīng)式為2MnO+O2→2MnO2。在150℃的反應(yīng)溫度和1000h-1的空速下，可以將0.1%（體積份額）的氧氣去除到2×10-6（體積份額。室溫下用Ag-X分子篩脫氧。雜質(zhì)氧含量可在44×10-6至3×10-6之間測(cè)定。氧化錳和Ag-X分子篩脫氧劑使用后必須用氫氣還原，還原后的脫氧劑可以重復(fù)使用。

3.脫水

用于去除氫氣的氧化銅或Pd-X分子篩。對(duì)于氧化銅的脫水，反應(yīng)溫度為350~400℃，空速為200h-1，氣體中氫氣的體積比可從1%降至1×10-6。吸收氫氣后，氧化銅必須用含2%~5%氧氣的惰性氣體再生。

當(dāng)使用Pd-X分子篩時(shí)，氖氣中痕量氫和一氧化碳的體積含量可以從11×10-6的距離降低到0.1×10-6。

4.去除碳化合物

含碳化合物主要是碳氧化物，主要是一氧化碳、二氧化碳和甲烷。如前所述，金屬隔離區(qū)（例如鋯鋁16）可以在去除氮的同時(shí)去除一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔锖推渌s質(zhì)。距離深度可達(dá)1×10-6。

5.低溫吸附

由于氦的沸點(diǎn)與氖、氧、氮、一氧化碳、二氧化碳和甲烷等雜質(zhì)相比非常低，所有這些雜質(zhì)都可以通過(guò)低溫吸附一次去除。吸附溫度具有液氮真空的溫度。吸附劑可以是細(xì)多孔硅膠、氧化鋁或分子篩，去除深度也可以達(dá)到1×10-6（體積分?jǐn)?shù)）以上。