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工業(yè)氫氣提純工藝

* 來源: * 作者: * 發(fā)表時(shí)間: 2020/10/14 1:31:24 * 瀏覽: 42
工業(yè)氫氣的提純方法和工藝應(yīng)根據(jù)所用工業(yè)氫氣中雜質(zhì)的種類和含量以及生產(chǎn)要求的具體條件確定。同時(shí),應(yīng)確定凈化劑及其用量,以及凈化設(shè)備的大小和數(shù)量。在安裝凈化系統(tǒng)時(shí),必須首先考慮凈化器的順序。由于氫純度要求不同,因此在安裝過程中系統(tǒng)必須具有以下要求:1.所用的凈化器必須具有高純度,并且必須同時(shí)凈化。效果好,不與氫反應(yīng),不消耗氫,處理量大,提純速度快,可連續(xù)使用,活化活化方便。 2.凈化劑的安裝應(yīng)根據(jù)凈化劑的凈化能力(從強(qiáng)到弱)以及各種凈化劑的特性和要求來確定。通常,脫氧后應(yīng)除去水。 3.凈化器通常需要兩套設(shè)備,一套用于再生,另一套用于待機(jī)。 4.凈化設(shè)備應(yīng)簡單,管線應(yīng)盡可能短,管線的側(cè)面必須密封,凈化設(shè)備和管線不得與凈化劑反應(yīng)。在氫氣提純過程中有很多種獲得氫氣的方法,并且來源非常豐富。提純后,可以將來自各種來源的氫氣用作高純度金屬熔煉(例如通過還原SiCL4或SiHCl3來生產(chǎn)多晶硅和硅外延)。通常將其視為電解氫。純度高,易于純化。常用的純化方法有兩種,一種是催化脫氧和吸附干燥法,另一種是鈀合金擴(kuò)散法。鈀合金擴(kuò)散法是國內(nèi)外比較先進(jìn)的提純氫的方法。但是,鈀合金膜的設(shè)備和材料稀缺,使用鈀合金膜時(shí),氫氣仍需要預(yù)先純化。因此,該方法的應(yīng)用不是很廣泛。催化脫氧吸附干燥法是相對經(jīng)濟(jì)的并且是被廣泛使用的方法。方法。 1.催化脫氧吸附干燥法的工藝流程電解氫rrar,回火rrar,除油器rrar,鎳鉻接觸劑rrar,水冷卻器rrr,冷凍冷卻器rrar(兩套)rrar,粗氫uarr,rrr,Ni-Cr接觸劑rr,水冷rrar,硅膠rrar,硅膠rrar,分子篩rrar,分子篩rrar,粗過濾rrar,精細(xì)過濾rrar,純氫2。回火裝置和Ni-Cr接觸劑的作用氫氣和其他氣體燃燒時(shí),通過回火的氣體可以起到緩沖和散熱的作用,因?yàn)榛鼗鹬邪恍┥岵牧希ɡ玢~屑和活性銅等材料)以隔離熱量。 Ni-Cr接觸劑通常安裝在凈化器的前面。當(dāng)氫中的氧通過Ni-Cr接觸劑時(shí),氧被轉(zhuǎn)化為水,達(dá)到脫氧的目的。反應(yīng)如下:2H2 + O2rarr,(Ni-Cr催化劑80?100℃)2H2O最理想的氫氣純化工藝是去除氫氣中的所有雜質(zhì)。實(shí)際上,很難完全沒有雜質(zhì)。目前使用的鈀合金的擴(kuò)散法是一種更先進(jìn)的方法。鈀合金擴(kuò)散法的原理鈀膜凈化器將氫傳遞到鈀合金擴(kuò)散室中。在300-500小時(shí)時(shí),氫吸附在鈀壁上,并且在鈀(H2mdash,mdash,2H +)的催化下,氫被離子化成質(zhì)子,因?yàn)殁Z的晶格常數(shù)為3.88A0(20°C),并且氫的質(zhì)子半徑為1.5倍,為10-5A0,它們通過鈀表面進(jìn)入膠囊并逸出,并重組分子。雜質(zhì)(例如N2,CO2和其他雜質(zhì))既不會(huì)溶解也不會(huì)被離子化,而是以分子狀態(tài)保留在鈀合金的另一側(cè),從而從所有氣體雜質(zhì)中分離出氫氣。氫氣提純的主要原理是se鈀對氫氣的有效選擇和滲透性以凈化氫氣。