南京高純度氮?dú)獍l(fā)生器配套氣象色譜

技術(shù)參數(shù)：

南京高純度氮?dú)獍l(fā)生器配套氣象色譜 變壓吸附(Pressure Swing Adsorption，簡稱PSA)氣體分離技術(shù)是非低溫氣體分離技術(shù)的重要分支，是人們長期來努力尋找比深冷法更簡單的空分方法的結(jié)果。七十年代西德埃森礦業(yè)公司成功開發(fā)了碳分子篩，為PSA空分制氮工業(yè)化鋪平了道路。三十年來該技術(shù)發(fā)展很快，技術(shù)日趨成熟，在中小型制氮領(lǐng)域已成為深冷空分的強(qiáng)有力的競爭對手。
變壓吸附制氮是以空氣為原料，用碳分子篩作吸附劑，利用碳分子篩對空氣中的氧和氮選擇吸附的特性，運(yùn)用變壓吸附原理(加壓吸附，減壓解吸并使分子篩再生)而在常溫使氧和氮分離制取氮?dú)狻?/span>
變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比，具有顯著的特點(diǎn):吸附分離是在常溫下進(jìn)行，工藝簡單，設(shè)備緊湊，占地面積小，開停方便，啟動迅速，產(chǎn)氣快(一般在30min左右)，能耗小，運(yùn)行成本低，自動化程度高，操作維護(hù)方便，撬裝方便，無須專門基礎(chǔ)，產(chǎn)品氮純度可在范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，產(chǎn)氮量≤2000Nm/h。但到目前為止，除美國空氣用品公司用PSA制氮技術(shù)，無須后級純化能工業(yè)化生產(chǎn)純度≥99.999%的高純氮外(進(jìn)口價(jià)格很高)，國內(nèi)外同行一般用PSA制氮技術(shù)只能制取氮?dú)饧兌葹?9.9%的普氮(即O2≤0.1%)，個(gè)別企業(yè)可制取99.99%的純氮(O2≤0.01%)，純度更高從PSA制氮技術(shù)上是可能的，但制作成本太高，用戶也很難接受，所以用非低溫制氮技術(shù)制取高純氮還加后級純化裝置。

一、氫氣發(fā)生器原理
以二次蒸餾水為原料，添加10%KOH作為電解質(zhì)，產(chǎn)生99.999%的高純氫氣.電解質(zhì)采用新型恒流開關(guān)電源，根據(jù)用戶實(shí)際用氣量調(diào)節(jié)輸出電流，從而實(shí)現(xiàn)流量自動跟蹤.并設(shè)有過壓保護(hù)裝置，確保使用絕對安全。
二、氮?dú)獍l(fā)生器基本原理
采用現(xiàn)代燃料電池技術(shù)，先將空氣中的O2在外加電源的作用下與H2O反應(yīng)生成OH-，然后在電場力作用下，實(shí)現(xiàn)氣液分離，后將OH-還原成O2和H2O，從而將空氣中的N2和O2分離。
化學(xué)式：O2+2H2O+4e=4OH-
由于采用了優(yōu)化設(shè)計(jì)的催化劑，使用提純后的N2中殘氧量極低（3ppm以下），如再經(jīng)過后期脫氧處理，殘養(yǎng)量可進(jìn)一步降低1ppm以下，因此可以滿足各種檢測器對載氣純度的要求。
其它微量雜質(zhì)如CO、H2O等采用物理吸附方法去除。
三、特點(diǎn)
1.使用安全
使用時(shí)氣壓低，關(guān)機(jī)后殘余氣量少，并有過壓保護(hù)裝置，使用絕對安全；
2.操作方便
隨開隨關(guān)，免除搬運(yùn)之苦，真正一勞永逸；
3.成本低廉
氫氣發(fā)生器使用過程中只消耗蒸餾水，大功率150VA；氮?dú)獍l(fā)生器只消耗空氣（需另接空氣源），大功率100VA；
4.結(jié)構(gòu)緊湊
外觀優(yōu)美，占地面積小，使實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)儀器化；

氮?dú)獍l(fā)生器操作規(guī)程
制氮系統(tǒng)的費(fèi)用： 電費(fèi)+人工費(fèi)+設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)+設(shè)備的折舊費(fèi)
這樣，兩塔交替工作，完成氮氧分務(wù)，連續(xù)輸出氮?dú)?。變壓吸附制取的氮?dú)饧兌葹?5%-99.999%，如果需要更高純度的氮?dú)?，則需要增加氮?dú)鈨艋O(shè)備。變壓吸附制氮機(jī)輸出的95%-99.9%氮?dú)膺M(jìn)入氮?dú)鈨艋O(shè)備，通過添加適量的氫氣，在凈化設(shè)備的除氧塔中氫氣和氮?dú)庵械奈⒘垦踹M(jìn)行催化反應(yīng)，除去氧氣以后經(jīng)水冷凝器冷卻，汽水分離器除水，再通過干燥器深度干燥（兩個(gè)吸附干燥塔交替使用：一個(gè)吸附干燥除水，另一個(gè)加熱脫附排水），得到高純氮?dú)?，此時(shí)的氮?dú)饧兌瓤蛇_(dá)99.9995%。目前國內(nèi)變壓吸附制氮生產(chǎn)能力為3000m3/h。空氣過濾器：為減少空氣壓縮機(jī)內(nèi)部機(jī)械運(yùn)動表面的磨損，保證空氣質(zhì)量，空氣在進(jìn)入空氣壓縮機(jī)之前。
在傳統(tǒng)工藝中該工序采用氧化鋁為擔(dān)體的脫氧催化劑，該類型催化劑為單一催化機(jī)理，靠加入的氫脫除氣體中的氧。由于原料氣（污氮）常有劇烈波動，而且加氫調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)受到測氧儀、流量計(jì)等儀表相應(yīng)時(shí)間的限制，加氫調(diào)節(jié)有滯后（1-10分鐘），無法實(shí)時(shí)的跟蹤原料氣的變化。因此傳統(tǒng)工藝中經(jīng)常會出現(xiàn)產(chǎn)品氣指標(biāo)短時(shí)間大幅超標(biāo)問題，無法始終保持產(chǎn)品指標(biāo)合格，常對生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。在本裝置中采用特殊的脫氧催化劑。該催化劑是一種以可變價(jià)金屬為擔(dān)體擔(dān)載貴金屬組分的雙機(jī)理脫氧催化劑，可以作為鈀催化劑催化氫與氧反應(yīng)而脫氧；在氫含量不足的情況下，可以作為脫氧劑直接脫除氣體中的微量氮；在氫含量超標(biāo)的情況下也可以脫除氣體中的過量氫。
變壓吸附制氮機(jī)是以碳分子篩為吸附劑，利用加壓吸附，降壓解吸的原理從空氣中吸附氧氣，從而分離出氮?dú)獾脑O(shè)備。
反滲透作為一種新型的純物理脫鹽工藝，由于反滲透膜元件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、脫鹽機(jī)理等條件的限制，溫度條件在1到45℃之間；pH值在2到11的范圍之內(nèi)；有機(jī)物含量（COD，mg/L）應(yīng)該小于1.5；濁度（NTU）應(yīng)該控制在1.0以下；淤泥密度指數(shù)（SDI值）4.0；余氯含量0.1mg/L(實(shí)際控制在0)；鐵含量（mg/L）：溶氧5mg/L時(shí)，F(xiàn)e0.05；二氧化硅含量（mg/L）：濃水中SiO2100；LSI：pHb-pHs0；Sr、Ba等易形成難溶鹽的離子：Ipb0.8Ksp。后三項(xiàng)通過添加阻垢劑可適當(dāng)提高其值。若如果上述指標(biāo)某一項(xiàng)或幾項(xiàng)不達(dá)標(biāo)時(shí)，RO反滲透膜受金屬氧化物污染；膠體污染；RO反滲透膜結(jié)垢；