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氢气发生器使用方法与使用范围

返回列表 来源:未知 浏览: 发布日期:2018-09-06 【
氢气发生器使用方法:
开机时,先用原料氢置换系统,从阀3放空,待系统内的高纯氮置换干净后,根据用户的原料氢内的含氢量和所需高纯氢量,来选定操作温度、操作压力和驰放气量,然后再通电加热钯管,从阀2流出高纯氢。调温方法,可根据随机所带的说明书进行温度设定。从钯扩散制得的高纯氢到实际获得的高纯氢,尚需要置换阀2前管线的一段时间,通常约需2—3小时。由于本装置在出厂前,都要经过产品质量检验,因此阀1和阀3管线内,充有高纯氮,阀2到管线前那段管线充有高纯氮。当设备停止使用时,应先停电,待装置冷却后各阀门都关闭再停气,以便在下次使用时减少置换系统的时间。下表中列出了我们对纯氢仪用合成氨原料气和电解氢做氢气源时,测得的操作温度、操作压力及驰放气量对本装置纯化氢量的一些数据用户可根据自己的情况参考本表的数据来选择合适的操作条件。一般认为在钯管厚度一定的情况下,进出口压力差越大,温度越高,则氢的渗透量越大,但平均压力以8—3公斤/厘米2,操作温度为300—400℃为宜。氮气发生器
主要应用于航空航天、食品医药、石油化工和科学实验等领域,是根据电催化法进行空气分离原理制成,其中电解池是利用燃料电池的逆过程设计而成。

  氮气发生器目前在制氮、制氧领域内使用较多的是碳分子筛和沸石分子筛。氮气发生器分子筛对氧和氮的分离作用主要是基于这两种气体在分子筛表面的扩散速率不同,碳分子筛是一种兼具活性炭和分子筛某些特性的碳基吸附剂。碳分子筛具有很小微孔组成,氮气发生器孔径分布在0.3nm ~ 1nm之间。较小直径的气体(氧气)扩散较快,较多进入分子筛固相,这样气相中就可以得到氮的富集成分。

  一段时间后,分子筛对氧的吸附达到平衡,根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性,降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附,这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联,交替进行加压吸附和解压再生,从而获得连续的氮气流。



氮气发生器以空气为原料,以碳分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法,通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。氮气发生器与传统制氮法相比,它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15~30分钟)、能耗低,产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节,操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点,故在1000Nm3/h以下氮气发生器中颇具竞争力,越来越得到中、小型氮气用户的欢迎,PSA氮气发生器已成为中、小型氮气用户的首选方法。

  氮气发生器从制氮原理上来分有变压吸附法、中空纤维膜分离法、电化学分离法三种。

  1.变压吸附法:氮气纯度99.999%,流量范围为0-10升/min,市场价格大约在10万人民币左右。

  2.中空纤维膜分离法:氮气纯度99.999%,流量范围为0-10升/min,市场价格大约在10-15万人民币。

  3.电化学分离法:氮气流量在0.3-0.5L/min,氧含量可以控制在几个ppm,气体露点根据吸附剂效能可以达到-55℃。价格为1万左右。目前国内配套气相色谱仪的氮气发生器主要是该类型的。

  目前,市场上的氮气发生器一般都具有启动后延时排空的功能,即氮气发生器在刚刚开机的10分钟内,由于气体纯度低及管路系统内有空气,所以需要把输出的气体排空到大气。排空气体的流量控制,大多数厂家都采用在排空阀出口加固定气阻,这种方法在排空的过程中,可以控制输出的气体流量,但是排空结束,氮气切换到色谱气路中时,由于输出的氮气要很快在连接的管路内建立压力,所以会使氮气发生器输出流量很快增大,电解分离池在短时间内来不急分离空气,从而使大量的没有分离过的空气直接进入色谱系统,造成色谱柱损坏或者脱氧管很快失效。

  一些厂家在排空口前增加针型阀来限流,这种方法会出现另外的问题,当氮气系统从排空切换到正常供气状态时,由于色谱仪的柱头压力逐渐上升稳定后,针型阀的输出流量会慢慢变小,如果要想得到正常的流量需要再次调节针型阀通径,这样会使稳定的高纯度氮气系统再次被污染。要想的到高纯度而又稳定的氮气除克服上述问题,还须克服电解分离池的堵塞和返液现象。