1、在條件下,將氨進(jìn)行分解,可以得到含75%H2、25N2的氫氮混合氣體:
催化劑
2HN3—3H2+N2 - Q
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用此法制得的氣體是一種良好的保護(hù)氣體,可以廣泛地應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)、冶金工業(yè),以及需要保護(hù)氣氛的工業(yè)和科學(xué)研究中。
液氨分解來制取保護(hù)氣體,在工業(yè)上是很容易實(shí)現(xiàn)的,這是因?yàn)椋?
1)氨易分解:常壓,800~850℃在催化劑作用下,氨分解度仍可過99%。
2)氣體精制容易:作為液氨純度是很高的,氨分解后氣體只要設(shè)法除去比較容易除去的少量水分就能得到精制了。
3)原料液氨容易得到。價(jià)格低廉,而且原料消耗也比較少(每公斤液氨可產(chǎn)生2。6M3混合氣體。)
2、氣體純化采用分子篩吸附劑進(jìn)行變溫吸附,純化干燥氣體。
本裝置為復(fù)式流程,用兩只吸附干燥器并聯(lián),一只工作,同時(shí)另一只可以進(jìn)行再生處理。相互交替工作和再生,以連續(xù)運(yùn)行。干燥器在常溫下工作,在加溫至250-350℃下沖氣再生。
空氣壓縮機(jī)、冷凍干燥機(jī)、過濾器
見空氣壓縮機(jī)、冷凍干燥機(jī)、過濾器說明書。
變壓吸附制氮機(jī)
制氮機(jī)采用氣體分離工藝將空氣中的氮?dú)夂脱鯕猓捎梅蛛x方式制取氮?dú)狻?
1、CMS(碳分子篩)分離空氣
CMS(碳分子篩)是經(jīng)處理的炭,它的孔徑在氮?dú)夂脱鯕夥肿又睆椒秶鷥?nèi)。由于氧分子比氮分子體積小,重量輕,因此先被吸附在碳分子篩表面。大部份氮分子處在游離狀態(tài)。
2、變壓吸附(PSA)
空氣壓力越高,CMS表面所吸附的氣體分子越多。凈化后的壓縮空氣由塔底進(jìn)入吸附塔,并由下向經(jīng)整個(gè)塔體。
吸附塔內(nèi)充滿了CMS(碳分子篩),氣體通過時(shí),氧分子和氮分子在CMS表面吸附,由于分子直徑不同,氧分子吸附在CMS表面多于氮分子。根據(jù)流經(jīng)吸附塔空氣的速度,大多數(shù)氧分子被吸附,氮分子由吸附塔上端流出。流速?zèng)Q定了氣體在吸附塔中的吸附時(shí)間,即氧分子的吸附時(shí)間:流速高,氧吸附時(shí)間短,產(chǎn)品氣中剩余氧含量高,氮?dú)饧兌鹊汀A魉俚停跷綍r(shí)間長(zhǎng),產(chǎn)品氣中剩余氧含量低,氮?dú)狻=?jīng)過一段時(shí)間后,CMS被所吸附的氧分子飽和需進(jìn)行再生,再生是通過降壓解吸實(shí)現(xiàn)的。由于CMS在低壓時(shí)吸附氣體分子量減少,大多數(shù)氧分子在降壓時(shí)離開CMS處在游離狀態(tài)。被排空,這一過程稱為解吸。
為連續(xù)供氣,一塔處于吸附生產(chǎn)時(shí),另一塔為再生狀態(tài),為再吸附生產(chǎn)準(zhǔn)備。整個(gè)PSA過程由德國(guó)西門子可編程控制器(PLC)、八個(gè)電磁閥、控制八個(gè)氣動(dòng)閥的開閉,氮分儀在線分析產(chǎn)品氮?dú)庵械牡浚纾康陀谝?guī)定值99.5%,氮分儀發(fā)出燈光報(bào)警。由放空截止閥放掉這部份氣體。不讓不合格氣進(jìn)入下工段。
氮?dú)饧兓b置
以空分氮?dú)鉃樵希ㄟ^催化除氧,冷卻、分子篩吸附劑進(jìn)行變溫吸附,純化干燥氣體。以及過濾除塵,可以除去氫中雜質(zhì)氧,水汽和塵埃顆粒等,獲得高純氮?dú)狻T撗b置為復(fù)式流程,在一只吸附干燥器工作的同時(shí),另一只吸附干燥器可以進(jìn)行再生處理。
配氣裝置
以含氫75%、氮25%的氫氮混合氣為原料,通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié),加入純氮?dú)庵校@得穩(wěn)定的具有比例的氫氮混合氣。
原氫氮混合氣經(jīng)閥F1,調(diào)節(jié)閥2調(diào)節(jié)加入純氮?dú)庵校浔葰饨?jīng)混合罐5混合,混合后的配比氣經(jīng)氫分儀分析,顯示氫的百分比含量,氫分儀把氫的百分比含量轉(zhuǎn)換成4-20mA的電流信號(hào),智能顯示調(diào)節(jié)儀把氫分儀的電流信號(hào)與設(shè)定值相比較計(jì)算,計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成4-20mA的電流信號(hào)驅(qū)動(dòng)電氣轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換成氣壓信號(hào),調(diào)節(jié)閥閥芯的行程和氣壓信號(hào)成正比,從而調(diào)節(jié)混合氣體比例的功能。








