制氮机制取的氮气有哪几种纯化方式
氮是惰性气体,常用于高温处理各种材料或零件的保护气氛。为此,应把氮气中的杂质(氧和水汽)清除到i低水平。
一般来说,由制氮机制取的氮气中含氧量小于0.5%时,宜采用脱氧剂直接除氧,含氧量为0.5-3%时,宜采用催化剂加氢除氧,含氧量大于3%时可采用分级催化除氧。因为氮气中含氧量过高,按化学计量所需的氢气量大,一次全部加入时,可能有爆i炸的***;且反应中放出的热量较大,易烧坏催化剂。因此,必须严格控制加氢量进行分级除氧。采用了超高分子量渗透麽分离技术及有效的除湿装置,因而降低了原始湿度,并能在停机后自动排出水分。原料氮气中含氧量过高时,亦可用部分纯氮稀释原料气,使混合气体中含氧量小于3%再进行加氢催化除氧。
采用脱氧剂清除杂质氧的典型工艺流程:氮气经催化除氧器(除去氧)、水冷却器和吸附干燥器(除去水汽)、气体过滤器(除去尘埃颗粒)后,即得纯氮产品。
采用加氢催化除氧的典型工艺流程:首先在氮气中加适量氢气(添加量为氮气中含氧量的二倍以上),然后通过催化除氧器(除去氧)、水冷却器和吸附于燥器(除去水汽)、气体过滤器(除去尘埃粒)后,即得纯氮产品。
当氮气中含氧量较大(大于3%),可采用分级加氢催化除氧工艺,氮气在进入催化除氧器前,需要严格控制加氢量,通过催化除氧器1(一次除氧),再加入少量氢气进入催化除氧器2进行二次除氧。
如果原料氮气中含氧较高,对纯氮又要求不许有过量氢气存在。此时,氮气纯化装置采用先加氢催化除氧,再用活性氧化铜等除氢的方法纯化氮气,其典型的工艺流程为:在原料氮气中根据氧的含量,添加稍为过量的氢(按化学计量)后通过催化除氧器除氧,再通过电加热器和氧化反应除去氮气中的过量氢。常用的脱氢剂除活性氧化铜外,也可用银分子筛等。制氮机一般可在室温和不高的压力下工作,床层再生时不用加热,节能经济。
深冷空分制氮
深冷空分制氮是一种传统的制氮方法,已有近几十年的历史。它是以空气为原料,经过压缩、净化,再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下,前者的沸点为-183℃,后者的为-196℃),通过液空的精馏,使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大,基建费用较高,设备一次性***较多,运行成本较高,产气慢(12~24h),安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素,3500Nm3/h以下的设备,相同规格的PSA装置的***规模要比深冷空分装置低20%~50%。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮,而中、小规模制氮就显得不经济。性能安全可靠:集SGN型、SGH型、SGK型系列发生器及同类产品之优点,设有多级保护装置,是安全、可靠、方便的结合。
制氮机氮气中断采取的措施
事后知道当时氮气压力突降,应及时停电加热。看氮气压力暂时能起来就不必急着关阀门。要关也是先关氢气断开管线,再关氮气及防空阀。若氮气或氢气质量有问题,则必须停电加,关氢气断开,关氮气,关放空。开时则先开氮气阀,放空阀,后开(还要先置换管线)氢气阀。惰性气体和可燃气体,开停先后不一样, 必须考虑到安全。该氮气发生器可以用于气相色谱仪做载气,仅适用于分析组分成分要求不高的行业。
氮气 降温到50度时,大家换了阀门,试漏好,电加热出口阀开着,(问好氮气和氢气的质量和压力正常,再仔细检查无漏点,阀门开关无误后,)氮气置换管线后,调到300方的流量,关 反应器放空阀,打开反应器上下阀,开放空阀,吹氢气管线接好胶管,捎开氢气总阀直到约7至10方的流量。开电加热预热后,直接开到接近原先的阀开度升温。该仪器是一套能提取氮气的设备,它主要应用领域为:航空航天、核i电核能、食品医i药、石油化工、电子工业、材料工业、军i工和科学实验等领域。
记得上一轮活化加氢升温放热反应第i一阶段时,氢气脱时,反应器顶部温度下降,接好后上升。看来要灵活处理,不能死板教条。因为不同的阶段,出现相同 的问题,症状也不相同,处理也有先后差别,不能搞错。一切为了安全,其他才有保障。
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