氮?dú)饧兓O(shè)備提純

由于原料氮?dú)獾难鹾枯^高且產(chǎn)品氮?dú)饧兌纫蟠笥?9.999%，氮?dú)饧兓b置而且對于氮?dú)庵械暮瑲淞坑袊?yán)格的要求，因而本裝置工藝流程采用前端控制加氫脫氧，終端深度脫氧凈化的工藝路線。裝置由加氫脫氧工序和終端凈化工序組成，工藝流程見附圖。
原料氣首先與控制量的氫混合，然后通過原料氣電加熱器，保證氣體溫度不低于100 oC，再進(jìn)入催化脫氧反應(yīng)器。在催化劑的作用下，氫與氧反應(yīng)生成水，然后經(jīng)冷干過濾去除產(chǎn)品氣體中的液態(tài)水和雜質(zhì)后，進(jìn)入終端凈化工序，深度脫除氣體中殘余的氧和水。然后經(jīng)過產(chǎn)品氣過濾器，通過產(chǎn)品氣出口送出。

4.2加氫脫氧工序說明

4.2.1 工序原理

氫與氧在脫氧催化劑的作用下反應(yīng)生成水，從而達(dá)到脫氧的目的。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，完全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(dòng)，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)有一定滯后（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(huì)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。該催化劑可在一定的氫、氧濃度下建立一個(gè)化學(xué)反應(yīng)速度平衡。當(dāng)由于原料氣波動(dòng)這個(gè)平衡被破壞后，具有保持平衡，緩沖產(chǎn)品氣波動(dòng)作用。通過改變擔(dān)體的價(jià)態(tài)，過氫脫氫，過氧脫氧，可有效的保證在原料氣瞬間劇烈波動(dòng)的情況下，產(chǎn)品氣的氫氧濃度在設(shè)定值附近的一個(gè)極小的范圍內(nèi)變化。這個(gè)功能有效的防止了由于加氫滯后導(dǎo)致的產(chǎn)品氣指標(biāo)超標(biāo)。該催化劑脫氧深度高，對水抵抗能力強(qiáng)，可廣泛的應(yīng)用于多重復(fù)雜工況下脫氧工作。其反應(yīng)機(jī)理為： 

催化脫氧： 2 H2+O2 →2 H2O

化學(xué)脫氧： AO+O2 → AO2

化學(xué)脫氫： AO2+ H2 → AO