氮氣純化設備的作用和原理如何?

氮氣純化設備是以變壓吸附制得的粗氮為原料,經加氫催化除氧,冷凝水吸附兩級干燥除塵,去除氮氣中的氧、水汽和塵埃等雜質,從而獲得高純度的氮氣。其人口的粗氮純度要求≥98%,出口精氮的純度≥99.999%,氧含量≤3μm,露點≤-65℃。

氮氣純化設備工藝流程圖

第一步是除氧:粗氮與添加的氫氣相混合后進人除氧器,在催化劑的作用下,使粗氮中的雜質氧與氫反應生成水汽,除氧器溫度控制在80~100℃,這樣可使反應生成的水汽全部被氣流帶走,從而保證催化劑不致受到水汽影響而中毒,可無需再生處理長期使用。

第二步是冷凝除塵:氮氣和水汽先經過水冷卻器冷卻到常溫,然后進入冷凍式干燥器進一步冷卻到露點以下,再進入汽水分離器,除去氣體中冷凝下來的冷凝水。

第三步是深度干燥:經冷凝除濕后的氮氣的露點仍然不能滿足需要,必須繼續進入分子篩吸附干燥器深度干燥,除去微量的水分,使露點進一步降低到設計的要求。

第四步是過濾除塵:干燥吸附后的氮氣再經過氣體過濾器,除去分子篩粉末等雜質,便得到高純度、潔凈的精氮,直接輸送到爐區作安全氣、密封氣,或與氫氣混合后作為保護還原氣體。

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