CN203144096U - 一种氢气、氮气纯化联合装置 - Google Patents

一种氢气、氮气纯化联合装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种氢气、氮气纯化联合装置，包含除氧器、干燥器和过滤器，通过管道依次连接除氧器、干燥器和过滤器；所述的除氧器中填装高效脱氧剂，并具有通电加热温控功能；所述的干燥器中填装脱水干燥剂并具有通电温控加热功能。本实用新型采用低价Mn的氧化物可同时实现氢气、氮气的纯化，在同一装置中可实现氢气、氮气不同比例的纯化混合气输出；两工作组可交替重复使用，以保证长期的不间断工作。本实用新型流程简单、操作方便、设备成本低，可为高活性金属的烧结、不锈钢热处理等提供小气量高纯保护气体。

Description

一种氢气、氮气纯化联合装置
【技术领域】
本实用新型涉及一种气体纯化装置，具体地说，是一种氢气、氮气脱氧脱水纯化联合装置，可实现氢气、氮气、氢气和氮气(不同配比)三种工况气体的纯化供气功能。
【背景技术】
在科研及工业领域中，如高活性金属的烧结、不锈钢热处理等，往往需要高纯度的气体保护，如氮气、氢气或者两者的混合气。而经常规方法获得的工业气体中都含有少量的气体杂质，如氧、水蒸汽等，必须对工业气体进行提纯，减少杂质含量，降低气体的露点温度和含氧量。常规气体纯化装置只针对某一特定气体的除氧纯化，难以满足不同气源的处理要求。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供一种工艺简单、操作方便灵活的氢气、氮气脱氧纯化联合装置，可实现氢气、氮气或不同配比的氢气和氮气混合气的纯化供气功能。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种氢气、氮气纯化联合装置，包含除氧器、干燥器和过滤器，通过管道依次连接除氧器、干燥器和过滤器。除氧器、干燥器分A、B两组并联，可实现交替连续不间断纯化供气功能。
所述的除氧器中填装高效脱氧剂，并具有通电加热温控功能。所述的干
燥器中填装脱水干燥剂并具有通电温控加热功能。
所述的过滤器主要目的是除去微量粉尘和油。
氢气气源接到源气进口控制阀V1，经流量计I1由控制阀V3(V4)进入A(B)组除氧器E1(E2)，氢气中的氧与除氧剂反应脱氧后，直接进入A(B)组干燥器E3(E4)进行干燥脱水；经除氧脱水后，由控制阀V9(V10)进入过滤器E5过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀V11送出至使用地点。
氮气气源接到源气进口控制阀V2，经流量计I2由控制阀V3(V4)进入A(B)组除氧器E1(E2)，氮气中的氧与除氧剂反应脱氧后，直接进入A(B)组干燥器E3(E4)进行干燥脱水；经除氧脱水后，由控制阀V9(V10)进入过滤器E5过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀V11送出至使用地点。
氢气气源接到源气进口控制阀V1，氮气气源接到源气进口控制阀V2，分别经流量计I1及流量计I2混合后，由控制阀V3(V4)进入A(B)组除氧器E1(E2)、A(B)组干燥器E3(E4)进行除氧、干燥脱水；经除氧脱水后，由控制阀V9(V10)进入过滤器E5过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀V11送出至使用地点。
再生氢气、再生氮气进口分别与氢气、氮气气源连接；打开再生进口控制阀V12，取氮气由再生氮流量计I3经A(B)组再生进口控制阀V7(V8)，进入A(B)组干燥器E3(E4)、除氧器E1(E2)，经控制阀V5(V6)、V14后放空；调节好再生氮流量后，打开再生氢气进口控制阀V13，由再生氢流量计I4进入，调节再生氢流量，氮、氢比例保持为10∶1，氢气和氮气混合后经再生进口控制阀V7(V8)，进入A(B)组干燥器E3(E4)、除氧器E1(E2)，经控制阀V5(V6)、V14后排出，至放空口无水汽排出，说明已A(B)组再生完成；先关闭再生放空控制阀V14，等压力达到0.4MPa后关闭再生A(B)组所有阀门，待下一次切换时使用。
以工业普氢、普氮为原料，经源气进气口进入除氧器，在脱氧剂的作用下发生脱氧反应，除去原料气中的氧气杂质。反应后的气体再通过干燥器进行水的吸附干燥，然后经过滤除尘，除去原料气中的尘埃颗粒等，获得高纯氢气、氮气或者氢氮混合气。可为粉术烧结、热处理等工艺提供所需的气体保护气氛。
实现上述技术方案的气体纯化装置，具有氢气进口、氮气进口、纯气出口、再生氢气进口、再生氮气进口、排空口。所述的进气口分别与氢气和氮气源气相连接。所述的气体纯化联合装置通过管道依次连接除氧器、干燥器、过滤器。所述的除氧器中填装高效脱氧剂，并具有通电加热温控功能。所述的干燥器中填装水吸收剂并具有通电加热温控功能。所述的过滤器主要目的是除去微量粉尘和油。
为实现氢气、氮气的纯化功能，所采用的脱氧剂为氧化锰脱氧剂，锰的低价氧化物对微量氧具有很高的活性，可与气体中的微量氧发生反应，生成高价氧化物从而达到脱氧的目的。
在氧化吸氧时原料气中的氧以金属氧化物的形式存在。其化学方应为：
MnO+O2→MnO2
纯化后的气体进入到干燥器中脱除水分。干燥器中填充有吸附水分的干燥剂，把气体中的水深度脱除。
该气体纯化装置运行一段时间后，脱氧剂和干燥剂会逐渐失去作用，此时需要进行再生。因此，为保证装置可实现不间断的气体处理，采用双流程实现两组互换，其中一组再生，一组工作。在再生过程中，脱氧剂会恢复脱氧性能，干燥器中的水分随再生气排出。再生流程为一定比例的氮气、氢气分别由再生气进口经管道进入干燥器、除氧器、再生放空口排空。
再生时在有氢气存在的情况下，除氧器组温控加热至250～300℃。发生如下反应：
MnO2+H2→MnO+H2O
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
采用低价Mn的氧化物可同时实现氢气、氮气的纯化，在同一装置中可实现氢气、氮气不同比例的纯化混合气输出。工作组可交替重复使用，以保证长期的不间断工作。本实用新型流程简单、操作方便、设备成本低，可为高活性金属的烧结、不锈钢热处理等提供小气量高纯保护气体。
【附图说明】
图1为氢气、氮气纯化联合装置流程图；
附图中的标号分别为：E1A组除氧器；E2-B组除氧器；E3-A组干燥器；E4-B组干燥器；P1、P2-压力表；I1～I4-流量计；V1～V14-控制阀；E5-过滤器。
【具体实施方式】
以下提供本实用新型一种氢气、氮气纯化联合装置的不同功能使用流程。
实施例1
纯化氢气，使用A组工作组工作
条件：A组工作组已再生，工作温度为常温。
氢气气源(纯度≥99.5％，含氧量＜0.5％)接到源气进口控制阀V1，经流量计I1由控制阀V3进入A组除氧器E1，氢气中的氧与除氧剂反应脱氧后，直接进入A组干燥器E3进行干燥脱水。经除氧脱水后，由控制阀V9进入过滤器过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀V11送出至使用地点。
所得纯化氢气的含氧量≤1ppm，露点≤-70℃。
实施例2
纯化氢气、氮气混合气，使用A组工作组工作
条件：A组工作组已再生，工作温度为常温。
氢气气源接到源气进口控制阀V1，氮气气源接到源气进口控制阀V2，分别经流量计I1及流量计I2混合后，由控制阀V3进入A组除氧器E1、A组干燥器E3进行除氧、干燥脱水。经除氧脱水后，由控制阀V9进入过滤器过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀V11送出至使用地点。氢气、氮气的比例及流量分别由相应的流量计控制。
所得纯化氢气、氮气混合气含氧量≤1ppm，露点≤-70℃。
实施例3
再生B组
条件：B组除氧器、干燥器加热温度为250℃。
再生氢气、再生氮气进口分别与氢气、氮气气源连接。打开再生进口控制阀V12，取氮气100L/h由再生氮流量计I3经B组再生进口控制阀V8，进入B组干燥器E4、除氧器E2，经控制阀V6、V14后放空。调节好再生氮流量后，打开再生氢气进口控制阀V13，由再生氢流量计I4进入，调节再生氢流量，氮、氢比例保持为10∶1，氢气和氮气混合后经再生进口控制阀V8，进入B组干燥器E4、除氧器E2，经控制阀V6、V14后排出，至放空口无水汽排出，说明已B组再生完成。先关闭再生放空控制阀V14，等压力达到0.4MPa后关闭再生B组所有阀门，待下一次切换时使用。
本装置采用双流程结构，可一组工作，另一组再生。工作24小时，再生6-8小时，以保证长期的连续工作。如源气体较好，或者使用流量较小，可延长工作时间。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种氢气、氮气纯化联合装置，其特征在于，包含除氧器、干燥器和过滤器，通过管道依次连接除氧器、干燥器和过滤器；除氧器、干燥器分A、B两组并联，实现交替连续不间断纯化供气功能。
2.如权利要求1所述的一种氢气、氮气纯化联合装置，其特征在于，所述的除氧器中填装高效脱氧剂，并具有通电加热温控功能；
所述的干燥器中填装脱水干燥剂并具有通电温控加热功能。
3.如权利要求1所述的一种氢气、氮气纯化联合装置，其特征在于，氢气气源接到源气进口控制阀V1，经流量计I1由控制阀V3进入A组除氧器E1，氢气中的氧与除氧剂反应脱氧后，直接进入A组干燥器E3进行干燥脱水；经除氧脱水后，由控制阀V9进入过滤器E5过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀V11送出至使用地点。
4.如权利要求1所述的一种氢气、氮气纯化联合装置，其特征在于，氢气气源接到源气进口控制阀V1，经流量计I1由控制阀V4进入B组除氧器E2，氢气中的氧与除氧剂反应脱氧后，直接进入B组干燥器E4进行干燥脱水；经除氧脱水后，由控制阀V10进入过滤器E5过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀V11送出至使用地点。
5.如权利要求1所述的一种氢气、氮气纯化联合装置，其特征在于，氮气气源接到源气进口控制阀V2，经流量计I2由控制阀V3进入A组除氧器E1，氮气中的氧与除氧剂反应脱氧后，直接进入A组干燥器E3进行干燥脱水；经除氧脱水后，由控制阀V9进入过滤器E5过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀V11送出至使用地点。
6.如权利要求1所述的一种氢气、氮气纯化联合装置，其特征在于，氮气气源接到源气进口控制阀V2，经流量计I2由控制阀V4进入B组除氧器E2，氮气中的氧与除氧剂反应脱氧后，直接进入B组干燥器E4进行干燥脱水；经除氧脱水后，由控制阀V10进入过滤器E5过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀V11送出至使用地点。
7.如权利要求1所述的一种氢气、氮气纯化联合装置，其特征在于，氢气气源接到源气进口控制阀V1，氮气气源接到源气进口控制阀V2，分别经流量计I1及流量计I2混合后，由控制阀V3进入A组除氧器E1、A组干燥器E3进行除氧、干燥脱水；经除氧脱水后，由控制阀V9进入过滤器E5过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀V11送出至使用地点。
8.如权利要求1所述的一种氢气、氮气纯化联合装置，其特征在于，氢气气源接到源气进口控制阀V1，氮气气源接到源气进口控制阀V2，分别经流量计I1及流量计I2混合后，由控制阀V4进入B组除氧器E2、B组干燥器E4进行除氧、干燥脱水；经除氧脱水后，由控制阀V10进入过滤器E5过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀V11送出至使用地点。
9.如权利要求1所述的一种氢气、氮气纯化联合装置，其特征在于，再生氢气、再生氮气进口分别与氢气、氮气气源连接；打开再生进口控制阀V12，取氮气由再生氮流量计I3经A组再生进口控制阀V7，进入A组干燥器E3、除氧器E1，经控制阀V5、V14后放空；调节好再生氮流量后，打开再生氢气进口控制阀V13，由再生氢流量计I4进入，调节再生氢流量，氮、氢比例保持为10∶1，氢气和氮气混合后经再生进口控制阀V7，进入A组干燥器E3、除氧器E1，经控制阀V5、V14后排出，至放空口无水汽排出，说明已A组再生完成；先关闭再生放空控制阀V14，等压力达到0.4MPa后关闭再生A组所有阀门，待下一次切换时使用。
10.如权利要求1所述的一种氢气、氮气纯化联合装置，其特征在于，再生氢气、再生氮气进口分别与氢气、氮气气源连接；打开再生进口控制阀V12，取氮气由再生氮流量计I3经B组再生进口控制阀V8，进入B组干燥器E4、除氧器E2，经控制阀V6、V14后放空；调节好再生氮流量后，打开再生氢气进口控制阀V13，由再生氢流量计I4进入，调节再生氢流量，氮、氢比例保持为10∶1，氢气和氮气混合后经再生进口控制阀V8，进入B组干燥器E4、除氧器E2，经控制阀V6、V14后排出，至放空口无水汽排出，说明已B组再生完成；先关闭再生放空控制阀V14，等压力达到0.4MPa后关闭再生B组所有阀门，待下一次切换时使用。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103539083A (zh) * 2013-10-17 2014-01-29 潘庆光 采用燃氢烟气制备工业氮气的方法
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CN111547687A (zh) * 2020-05-12 2020-08-18 苏州新瑞净化设备有限公司 一种节能型碳载脱氧纯化装置

Cited By (8)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103539083A (zh) * 2013-10-17 2014-01-29 潘庆光 采用燃氢烟气制备工业氮气的方法
CN103539083B (zh) * 2013-10-17 2015-12-09 潘庆光 采用燃氢烟气制备工业氮气的方法
CN103910342A (zh) * 2014-04-04 2014-07-09 邯郸派瑞气体设备有限公司 一种氮气纯化装置
CN103910342B (zh) * 2014-04-04 2016-01-20 邯郸派瑞气体设备有限公司 一种氮气纯化装置
CN104030257A (zh) * 2014-06-12 2014-09-10 鞍钢股份有限公司 一种氮气净化系统的控制方法
CN106139890A (zh) * 2015-04-01 2016-11-23 大连中鼎化学有限公司 冷轧钢板热处理用氮氢混合尾气回收提纯的装置和方法
CN106139890B (zh) * 2015-04-01 2019-05-31 大连中鼎化学有限公司 冷轧钢板热处理用氮氢混合尾气回收提纯的装置和方法
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