氢气纯化的原理:氨分解产生的氢气中含有较多的杂质,主要是水气、残余氨,其含水量——露点高达-10℃,未分解的氨含量高达500—1000PPm(即0.05%-0.1%)。 而工业上,尤其是金属加工所需的保护气体,其纯度要求很高,如带钢退火的露点要求为-40℃,铜带退火的露点要求为-60℃。因此,氨分解制取的气体还需经过纯化处理才能满足使用要求。 这些杂质气可采用沸石分子筛吸附除去,沸石分子筛吸附能力很强,可以把气体中的水分由原来的露点-10℃吸附至低于-70℃,残余氨可由原来的1000PPm吸附至低于5PPm。气体纯化主要采用5A和13X型分子筛,分子筛是人工合成的泡沸石,硅酸铝盐的晶体脱水制成,其表有大量的孔穴,孔穴大小与气体分子直径相近,因次可以用来筛分气体。5A分子筛在常温下可对水气和残氨有较强的吸附性能,在高温环境下有能把吸附的杂质气释放出来,这种工艺叫变温吸附,即在常温下吸附、高温时脱附。利用变温吸附工艺,可实现连续地去除气体中的杂质气。 FC气体纯化装置带有两个吸附塔,内装有沸石分子筛,在A塔内的分子筛用于气体的纯化时,B塔内的分子筛可通过加热至350℃进行再生。一段时间后(通常是24小时)A塔的分子筛已经吸附饱和时,把管路切换至B塔;这时,B塔内的分子筛用于气体的纯化,而A塔内的分子筛则通过加热进行再生。这样,两个吸附塔轮流进行吸附和再生,实现了设备的连续工作。 |