[实用新型]一种氢气、氮气纯化联合装置

说明书

【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。