CN115430408B - 高纯氨的制备方法及制备系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及特种气体领域,尤其涉及高纯氨的制备方法及制备系统,所述方法包括以下步骤:(S.1)将吸附剂填充于吸附器中;(S.2)将吸附器抽负处理,除去吸附器中的空气,然后通入高纯氨气体;(S.3)向吸附器中通入工业氨原料气,使得工业氨原料气与所述吸附剂接触,收集从吸附器中流出的气体,得到高纯氨。发明通过聚合物吸附体以及脱除层间水的矿物基质之间的物理以及化学的双重联用效果,能够对于氨气中的杂质水起到良好的吸附效果,经过吸附后能够使得氨气中的水分以及二氧化碳的含量降低至nL/L的级别。同时,本发明中的吸附剂的原料廉价易得,并且具有较快的吸附动力学、较高的吸附容量、较高的吸附深度并且吸附剂在氨中能够稳定存在。
Description
技术领域
本发明涉及特种气体领域,尤其涉及高纯氨的制备方法及制备系统。
背景技术
高纯氨在电子行业中作为重要的氮源,其能够用于制造高质量的氮化物,例如其能够与硅源反应生成氮化硅或者通过金属有机化学气相沉积技术生产氮化镓。
随着LED和半导体的发展,对于其原物料生产所需要的高纯气体,特别是7N级别的高纯氨气(纯度99.99999%)的需求在不断增加。经过分析发现,氨气中的主要杂质包括二氧化碳、氧气以及水,其中的水由于能够与硅源或者镓源发生反应,从而生成硅或者镓的氧化物,最终降低甚至摧毁芯片的性能。因此氨气中的水分的控制是提升芯片质量的一大关键。
但是经过实际的测试发现,由于水与氨之间的物化性质相似,且能够与氨气之间形成氢键,水与氨之间的亲和力较高,难以通过常规的技术手段除去。
例如我司曾经申请的高纯氨深度脱水纯化方法,其申请号为CN200410020631.6,该方法采用原料氨通过分子筛吸附脱水,先经过硅胶和13X分子筛吸附原料氨中的水,再经3A分子筛深度脱水,原料氨依次经过硅胶、13X分子筛、3A分子筛三级吸附脱水。对于原料氨为从钢瓶液氨汽化气体氨的,液氨汽化为蒸汽氨过程采用模拟单板精馏,经一次精馏汽化为气体氨,充分保证3A分子筛对水吸附到0.2PPm的能力。但是采用这种常规的物理吸附方法由于受到汽液平衡的限制,难以将氨气中的水分降至极低水平。
又例如申请号为CN200410020632.0的氨纯化处理方法及装置,其是将原料氨经硅胶吸附器、分子筛吸附器吸附,进入碳化钙吸附器进行深度吸附杂质水后,再经活性炭吸附器、脱氧剂吸附器、经过滤器和冷凝器得到高纯氨产品,或者经过滤器后进入脱气精馏得到高纯氨产品。处理装置,由依次串联的硅胶吸附器、分子筛吸附器、碳化钙吸附器、活性炭吸附器、脱氧剂吸附器的吸附单元、过滤器和冷凝器或脱气精馏塔构成。本发明有效地去除了难以深度去除的水成分,使得氨的纯度大大提高。但是采用这种方法有可能在制备得到的高纯氨中引入其他的杂质,导致二次污染。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中高纯氨在制备过程中难以将氨气中的水分降至极低水平,同时还会存在引入其他的杂质,导致二次污染的缺陷,提供了一种高纯氨的制备方法及制备系统以克服上述缺陷。
第一方面,本发明首先提供了一种吸附剂,
包括脱除层间水的矿物基质,以及
包覆在矿物基质外部的聚合物吸附体;
所述聚合物吸附体中包含有醇盐基团。
本发明中的吸附剂其主要由两部分组成,其中聚合物吸附体中包含有醇盐基团(例如醇钠盐、醇钾盐),醇盐基团中的氧能够与水形成氢键,并且由于氧的电负性大于氮的电负性,因此其能够与氨气抢夺原本与之形成氢键的水分子,从而实现了对氨气中的水分的吸附,使得氨气与水能够彻底分离。
并且,当醇盐基团吸附了水之后,其能够发生水解反应,从而快速形成相应的醇以及氢氧化钠,由于聚合物吸附体为高分子聚合物,因此其分子量较大,因此水解形成的醇也为聚合物,因而其不具备挥发性,从而不会对提纯后的氨气起到二次污染的作用。
此外,由于形成的氢氧化钠也具有强烈的吸湿性,因此其能够提升对于氨气中水分的吸附效果。同时,形成的氢氧化钠还能够与氨气中夹杂的二氧化碳反应,从而形成碳酸氢钠,因此本发明在有效清除氨气中的水分的前提下还能够有效降低氨气中掺杂的二氧化碳气体。
同时,醇盐基团也容易受到氧气的进攻,从而被氧气氧化,因此也能够有效降低氨气中掺杂的氧气杂质的含量。
除聚合物吸附体之外,本发明还在吸附剂中掺杂有一定的矿物基质。矿物基质中通常含有一部分水,这些水中通常包括结构水、吸附水、层间水以及结晶水。其中吸附水又称束缚水,由于分子间引力和静电力作用,具有极性的水分子被吸附到黏土矿物表面上,在黏土矿物表面形成一层水化膜,并随矿物颗粒一起运动,由于吸附水与矿物之间的连接强度较差,因此在常规条件下这类吸附水能够随气流散发至空气中。而结构水并不是真正的水分子,而是以OH-和H3O+的形式参与组成晶体结构,并具有固定的配位位置和确定的含量比。结构水只有在高温(500-900℃或更高)下,才能被脱去,且常导致晶格的破坏并且无法复原。结晶水与结构水相类似,结晶水参与组成矿物晶格,有固定的配位位置和确定的含量比,一般需要较高的温度(200-500℃或更高)才能脱去,结晶水被脱去后,矿物原有的晶格往往也会被破坏并且难以再重新吸湿复原。而层间水虽然也参与组成矿物的晶格,其可在温度达到110℃时即大量逸散,但在潮湿的环境中又可重新吸收水分,层间水的失去并不导致矿物结构单元层的破坏,却使单元层的厚度减小,从而引起晶胞参数的减小。
因此,本发明将矿物基质中的层间水脱除后,其即可形成具有吸水效果的矿物基质,当其与氨气中的杂质水相接触后,其可对这些杂质水起到良好的吸附效果,从而将这些水固定在矿物晶格中。
因此,综上所述,本发明通过聚合物吸附体以及脱除层间水的矿物基质之间的物理以及化学的双重联用效果,能够对于氨气中的杂质水起到良好的吸附效果,经过吸附后能够使得氨气中的水分以及二氧化碳的含量降低至nL/L的级别。同时,本发明中的吸附剂的原料廉价易得,并且具有较快的吸附动力学、较高的吸附容量、较高的吸附深度并且吸附剂在氨中能够稳定存在。
作为优选,所述矿物基质包括蒙脱石、蛭石、胶岭石、膨润土、蒙皂石、滑石、伊利石中的一种或多种的组合。
作为优选,所述聚合物吸附体制备方法如下:
将含有羟基的单体聚合得到含有羟基的聚合物,然后将聚合物与碱金属或者碱反应,使得羟基基团转变为醇盐基团,从而得到聚合物吸附体。
本发明中的聚合物吸附体制备方法简单,其包括两种制备方法,第一种是通过将羟基与碱金属(例如钠、钾)反应,从而形成醇盐以及氢气。
而另一种则是通过碱法,通过醇与氢氧化钠作用而得。
两种方法各有优劣,碱金属法相较于用碱法而言,获得的醇盐含量高而且稳定可靠,游离碱低,用户的产品质量和收率有效提升。而碱法制备方法简单,且成本较低,适用于大批量的生产。
作为优选,所述含有羟基的聚合物包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酸羟丁酯中的一种或多种。
本发明中聚酯多元醇、聚醚多元醇均可采用市售的产品,而聚丙烯酸羟乙酯则可以丙烯酸羟乙酯作为原料通过自由基聚合得到,然后再通过碱法或者碱金属法,从而将其中的羟乙基转化为羟乙醇盐。
第二方面,本发明还提供了一种用于制备如上所述吸附剂的方法,包括以下步骤:
(1)将脱除层间水的矿物基质与聚合物吸附体混合后,挤出造粒,得到造粒料;
(2)将造粒料发泡,得到发泡颗粒;
(3)将发泡颗粒粉碎,得到吸附剂。
本发明中的吸附剂制备方法简单,只需将矿物基质与聚合物吸附体混合造粒后,经过简单的发泡粉碎后即可得到所述吸附剂。本发明为了提升吸附剂的比表面积,在制备成造粒料之后对其进行了发泡处理,从而能够有效提升对于氨气中水分杂质的吸附效果。
作为优选,所述步骤(2)中发泡采用二氧化碳超临界发泡;
超临界二氧化碳处理时的压力为10~25MPa,温度为35~45℃,超临界处理时间为0.5~3h。
作为优选,所述发泡颗粒粉碎方式为冷冻粉碎;
粉碎后吸附剂的粒径为10~100μm。
第三方面,本发明还提供了一种高纯氨的制备方法,
包括以下步骤:
(S.1)将所述吸附剂填充于吸附器中;
(S.2)将吸附器抽负处理,除去吸附器中的空气,然后通入高纯氨气体;
(S.3)向吸附器中通入工业氨原料气,使得工业氨原料气与所述吸附剂接触,收集从吸附器中流出的气体,得到高纯氨。
本发明中的高纯氨的制备方法较为简单,只需要将工业氨原料气与吸附器中的吸附剂接触,即可将氨气中的杂质气体起到吸附的作用,从而有效提升了高纯氨的纯度,同时本发明还可通过分批法精馏或者连续式精馏进行提纯,从而能够有效提升高纯氨的提纯效率。
第四方面,本发明还提供了一种高纯氨制备系统,
包括依次通过管路连接的原料气罐、吸附组件、捕集组件以及产品罐;
所述吸附组件包括若干相互串联的吸附器,且至少一个吸附器中填充有所述的吸附组合物。
作为优选,所述吸附组件包括依次连接的一级吸附器、二级吸附器以及三级吸附器;所述一级吸附器以及三级吸附器中分别填充有脱氧剂、活性炭、13X分子筛、丝光沸石分子筛中的任意一种;
所述二级吸附器中填充有所述的吸附剂;
所述捕集组件包括用于与吸附组件相连的捕集瓶;
所述捕集瓶外部套设有一个冷阱。
因此,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明通过物理以及化学的多种吸附作用,能够对氨气中难以清除的杂质水起到良好的吸附效果,经过吸附后能够将氨气中的水含量降低至nL/L的级别;
(2)本发明中还能够对氨气中的氧气以及二氧化碳同样起到良好的吸附效果;
(3)本发明中的吸附剂的原料廉价易得,并且具有较快的吸附动力学、较高的吸附容量、较高的吸附深度并且吸附剂在氨中能够稳定存在。
附图说明
图1为实施例1中制备得到的吸附剂的电镜照片。
图2为本发明高纯氨制备系统的结构示意图。
其中:液氨钢瓶100、阀门110、流量计120、吸附系统200、第二吸附器220、第三吸附器230、第四吸附器240、过滤系统300、产品罐400。
具体实施方式
下面结合说明书附图以及具体实施例对本发明做进一步描述。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外,下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。因此,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
【聚合物吸附体】
【聚合物吸附体A】:将100g聚醚多元醇(Dow陶氏Voranol 4000LM羟值270mgKOH/g)分散于200ml甲苯中,然后向其中加入30g固体氢氧化钾,回流反应,蒸汽进入提纯蒸馏塔分去水分,甲苯循环使用,回流反应12h后结束反应,蒸除甲苯,然后将反应物倒入200ml正己烷中,得聚合物吸附体A沉淀,将其过滤烘干后得到聚合物吸附体A。
【聚合物吸附体B】B:将100g聚酯多元醇(Basf巴斯夫Sovermol 750w48羟值178mgKOH/g)分散于200ml甲苯中,然后向其中加入20g固体氢氧化钾,回流反应,蒸汽进入提纯蒸馏塔分去水分,甲苯循环使用,回流反应12h后结束反应,蒸除甲苯,然后将反应物倒入200ml正己烷中,得聚合物吸附体B沉淀,将其过滤烘干后得到聚合物吸附体B。
【聚合物吸附体C】:在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计、滴液漏斗的500mL四口烧瓶中,加入一定量的去离子水,再加入链转移剂亚硫酸氢钠(用量占体系质量的4.5%),搅拌溶解,加热升温至65℃,开始滴加单体丙烯酸羟乙酯及引发剂过硫酸铵水溶液。其中单体丙烯酸羟乙酯的质量分数占体系的30%,过硫酸铵的质量分数占体系的0.06%,滴加时间为3h,滴完后保温3h,得到无色的黏稠、低分子质量聚丙烯酸羟乙酯溶液,然后蒸除水分,得到聚丙烯酸羟乙酯粉末。
将58g聚丙烯酸羟乙酯分散于100ml甲苯中,然后向其中加入20g固体氢氧化钠,回流反应,蒸汽进入提纯蒸馏塔分去水分,甲苯循环使用,回流反应12h后结束反应,蒸除甲苯,然后将反应物倒入200ml正己烷中,得聚合物吸附体C沉淀,将其过滤烘干后得到聚合物吸附体C。
【矿物基质】
【矿物基质A】:将蒙脱石粉碎至200目后,将其置于烘箱中,120℃条件下干燥3h,得到脱除层间水的矿物基质A。
【矿物基质B】:将蛭石粉碎至200目后,将其置于烘箱中,120℃条件下干燥3h,得到脱除层间水的矿物基质B。
【矿物基质C】:将伊利石粉碎至200目后,将其置于烘箱中,120℃条件下干燥3h,得到脱除层间水的矿物基质C。
实施例1
一种用于制备吸附剂的方法,包括以下步骤:
(1)将30份脱除层间水的矿物基质A与100份聚合物吸附体A混合后,置于螺杆挤出机中挤出造粒,得到造粒料;
(2)将造粒料采用二氧化碳超临界发泡,超临界二氧化碳处理工艺如下将造粒料置于高压釜中,并向其中通入压力为12MPa的超临界二氧化碳,升温至130℃后超临界处理30min,使得造粒料达到饱和,然后降低温度至90℃并且在一瞬间泄压发泡,然后冰水浴冷却定型,得到发泡颗粒;
(3)将发泡颗粒粉碎成粒径范围在10~100μm的颗粒,得到吸附剂,其电镜照片如图1所示。
实施例2
一种用于制备吸附剂的方法,包括以下步骤:
(1)将30份脱除层间水的矿物基质B与100份聚合物吸附体A混合后,置于螺杆挤出机中挤出造粒,得到造粒料;
(2)将造粒料采用二氧化碳超临界发泡,超临界二氧化碳处理工艺如下将造粒料置于高压釜中,并向其中通入压力为12MPa的超临界二氧化碳,升温至130℃后超临界处理30min,使得造粒料达到饱和,然后降低温度至90℃并且在一瞬间泄压发泡,然后冰水浴冷却定型,得到发泡颗粒;
(3)将发泡颗粒粉碎成粒径范围在10~100μm的颗粒,得到吸附剂。
实施例3
一种用于制备吸附剂的方法,包括以下步骤:
(1)将30份脱除层间水的矿物基质C与100份聚合物吸附体A混合后,置于螺杆挤出机中挤出造粒,得到造粒料;
(2)将造粒料采用二氧化碳超临界发泡,超临界二氧化碳处理工艺如下将造粒料置于高压釜中,并向其中通入压力为12MPa的超临界二氧化碳,升温至130℃后超临界处理30min,使得造粒料达到饱和,然后降低温度至90℃并且在一瞬间泄压发泡,然后冰水浴冷却定型,得到发泡颗粒;
(3)将发泡颗粒粉碎成粒径范围在10~100μm的颗粒,得到吸附剂。
实施例4
一种用于制备吸附剂的方法,包括以下步骤:
(1)将30份脱除层间水的矿物基质C与100份聚合物吸附体B混合后,置于螺杆挤出机中挤出造粒,得到造粒料;
(2)将造粒料采用二氧化碳超临界发泡,超临界二氧化碳处理工艺如下将造粒料置于高压釜中,并向其中通入压力为12MPa的超临界二氧化碳,升温至130℃后超临界处理30min,使得造粒料达到饱和,然后降低温度至90℃并且在一瞬间泄压发泡,然后冰水浴冷却定型,得到发泡颗粒;
(3)将发泡颗粒粉碎成粒径范围在10~100μm的颗粒,得到吸附剂。
实施例5
一种用于制备吸附剂的方法,包括以下步骤:
(1)将30份脱除层间水的矿物基质C与100份聚合物吸附体C混合后,置于螺杆挤出机中挤出造粒,得到造粒料;
(2)将造粒料采用二氧化碳超临界发泡,超临界二氧化碳处理工艺如下将造粒料置于高压釜中,并向其中通入压力为12MPa的超临界二氧化碳,升温至130℃后超临界处理30min,使得造粒料达到饱和,然后降低温度至90℃并且在一瞬间泄压发泡,然后冰水浴冷却定型,得到发泡颗粒;
(3)将发泡颗粒粉碎成粒径范围在10~100μm的颗粒,得到吸附剂。
实施例6
一种用于制备吸附剂的方法,包括以下步骤:
(1)将10份脱除层间水的矿物基质A与100份聚合物吸附体A混合后,置于螺杆挤出机中挤出造粒,得到造粒料;
(2)将造粒料采用二氧化碳超临界发泡,超临界二氧化碳处理工艺如下将造粒料置于高压釜中,并向其中通入压力为12MPa的超临界二氧化碳,升温至130℃后超临界处理30min,使得造粒料达到饱和,然后降低温度至90℃并且在一瞬间泄压发泡,然后冰水浴冷却定型,得到发泡颗粒;
(3)将发泡颗粒粉碎成粒径范围在10~100μm的颗粒,得到吸附剂。
实施例7
一种用于制备吸附剂的方法,包括以下步骤:
(1)将20份脱除层间水的矿物基质A与100份聚合物吸附体A混合后,置于螺杆挤出机中挤出造粒,得到造粒料;
(2)将造粒料采用二氧化碳超临界发泡,超临界二氧化碳处理工艺如下将造粒料置于高压釜中,并向其中通入压力为12MPa的超临界二氧化碳,升温至130℃后超临界处理30min,使得造粒料达到饱和,然后降低温度至90℃并且在一瞬间泄压发泡,然后冰水浴冷却定型,得到发泡颗粒;
(3)将发泡颗粒粉碎成粒径范围在10~100μm的颗粒,得到吸附剂。
实施例8
一种用于制备吸附剂的方法,包括以下步骤:
(1)将50份脱除层间水的矿物基质A与100份聚合物吸附体A混合后,置于螺杆挤出机中挤出造粒,得到造粒料;
(2)将造粒料采用二氧化碳超临界发泡,超临界二氧化碳处理工艺如下将造粒料置于高压釜中,并向其中通入压力为12MPa的超临界二氧化碳,升温至130℃后超临界处理30min,使得造粒料达到饱和,然后降低温度至90℃并且在一瞬间泄压发泡,然后冰水浴冷却定型,得到发泡颗粒;
(3)将发泡颗粒粉碎成粒径范围在10~100μm的颗粒,得到吸附剂。
对比例1
对比例1中的吸附剂仅包含聚合物吸附体A。
对比例2
对比例2中的吸附剂仅包含聚合物吸附体B。
对比例3
对比例3中的吸附剂仅包含聚合物吸附体C。
对比例4
对比例4中的吸附剂仅包含矿物基质A。
对比例5
对比例5中的吸附剂包含聚合物吸附体A以及未脱除层间水的蒙脱石。
实施例1~8以及对比例1~5的配方汇总如下表1所示:
表1
对比例6
对比例6中的吸附剂采用4A分子筛。
应用例1
如图2所示,一种高纯氨制备系统,包括用于盛装工业氨原料气的液氨钢瓶100以及与液氨钢瓶100相连接的吸附系统200,吸附系统200的后端连接有一个过滤系统300以及产品罐400。
其中液氨钢瓶100与吸附系统200之间通过设置阀门110以及流量计120以控制进入到吸附系统200中的氨气的流量。
吸附系统200包括第一吸附器210、第二吸附器220、第三吸附器230以及第四吸附器240,其中第一吸附器210中填充有锰系吸氧剂,第二吸附器220中填充有活性炭,第三吸附器230中填充有如实施例1~8以及对比例1~6中的吸附剂,第四吸附器240中填充有13X分子筛。
应用例2
一种高纯氨的制备方法,包括以下步骤:
(S.1)将高纯氨制备系统抽负处理,除去吸附器中的空气,然后向其中通入高纯氨气体除去掺杂在吸附系统200中的微量空气;
(S.2)通过液氨钢瓶100向吸附系统200中通入工业氨原料气,使得工业氨原料气分别与第一吸附器210、第二吸附器220、第三吸附器230以及第四吸附器240中填充的吸附剂接触,收集从吸附器中流出的气体然后将其通过过滤系统300过滤去除氨气中的固体颗粒,得到高纯氨,并用产品罐400收集罐装。
【性能测试】
将工业氨原料气以及通过实施例1~8以及对比例1~6中吸附剂吸附处理后的氨气进行纯度测试,氨气中的杂质气体含量如下表2所示:
表2
项目 | H<sub>2</sub>O | O<sub>2</sub>+Ar | CO<sub>2</sub> |
工业氨原料气 | 460μL/L | 168μL/L | 214μL/L |
实施例1 | 10nL/L | 24nL/L | 16nL/L |
实施例2 | 12nL/L | 27nL/L | 18nL/L |
实施例3 | 11nL/L | 21nL/L | 15nL/L |
实施例4 | 15nL/L | 32nL/L | 25nL/L |
实施例5 | 7nL/L | 15nL/L | 9nL/L |
实施例6 | 17nL/L | 42nL/L | 33nL/L |
实施例7 | 14nL/L | 37nL/L | 29nL/L |
实施例8 | 9nL/L | 18nL/L | 14nL/L |
对比例1 | 86nL/L | 106nL/L | 58nL/L |
对比例2 | 82nL/L | 120nL/L | 65nL/L |
对比例3 | 42nL/L | 92nL/L | 54nL/L |
对比例4 | 2.1μL/L | 366nL/L | 72μL/L |
对比例5 | 39nL/L | 65nL/L | 45nL/L |
对比例6 | 52nL/L | 48nL/L | 31nL/L |
如上表2所示,通过本发明中制备得到的吸附剂对于氨气中的水具有良好的吸附效果,经过简单的吸附处理后,能够有效降低氨气中杂质水的含量。相较于传统的使用的吸附材料(对比例6)而言,其脱水效果更加优异。并且相较于对比例1~5的本发明通过将矿物基质与聚合物吸附体之间的联用,有效提升了对于氨气的提纯效果。
综上所述,本发明通过聚合物吸附体以及脱除层间水的矿物基质之间的物理以及化学的双重联用效果,能够对于氨气中的杂质水起到良好的吸附效果,经过吸附后能够使得氨气中的水分以及二氧化碳的含量降低至nL/L的级别。同时,本发明中的吸附剂的原料廉价易得,并且具有较快的吸附动力学、较高的吸附容量、较高的吸附深度并且吸附剂在氨中能够稳定存在。
Claims (9)
1.一种吸附剂,其特征在于,
包括脱除层间水的矿物基质,以及
包覆在矿物基质外部的聚合物吸附体;
所述聚合物吸附体中包含有醇盐基团;
所述聚合物吸附体制备方法如下:
将含有羟基的单体聚合得到含有羟基的聚合物,然后将聚合物与碱金属或者碱反应,使得羟基基团转变为醇盐基团,从而得到聚合物吸附体。
2.根据权利要求1所述的一种吸附剂,其特征在于,
所述矿物基质包括蒙脱石、蛭石、胶岭石、膨润土、蒙皂石、滑石、伊利石中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种吸附剂,其特征在于,
所述含有羟基的聚合物包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酸羟丁酯中的一种或多种。
4.一种用于制备如权利要求1~3中任意一项所述吸附剂的方法,其特征在于,
包括以下步骤:
(1)将脱除层间水的矿物基质与聚合物吸附体混合后,挤出造粒,得到造粒料;
(2)将造粒料发泡,得到发泡颗粒;
(3)将发泡颗粒粉碎,得到吸附剂。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,
所述步骤(2)中发泡采用二氧化碳超临界发泡。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,
所述发泡颗粒粉碎方式为冷冻粉碎;
粉碎后吸附剂的粒径为10~100μm。
7.高纯氨的制备方法,其特征在于,
包括以下步骤:
(S.1)将如权利要求1~3中任意一项所述吸附剂填充于吸附器中;
(S.2)将吸附器抽负处理,除去吸附器中的空气,然后通入高纯氨气体;
(S.3)向吸附器中通入工业氨原料气,使得工业氨原料气与所述吸附剂接触,收集从吸附器中流出的气体,得到高纯氨。
8.一种高纯氨制备系统,其特征在于,
包括依次通过管路连接的原料气罐、吸附组件、过滤系统以及产品罐;
所述吸附组件包括若干相互串联的吸附器,且至少一个吸附器中填充有如权利要求1~3任意一项所述的吸附组合物。
9.根据权利要求8所述的高纯氨制备系统,其特征在于,
所述吸附组件包括依次连接的第一吸附器、第二吸附器、第三吸附器以及第四吸附器;
所述第一吸附器、第二吸附器以及第四吸附器中分别填充有脱氧剂、活性炭、13X 分子筛、丝光沸石分子筛中的任意一种;
所述第三吸附器中填充有如权利要求1~3任意一项所述的吸附剂。
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