[发明专利]一种LED-MOCVD制程高浓度含氨尾气全温程变压吸附制氢再利用方法

权利要求书

1.一种LED-MOCVD制程高浓度含氨尾气全温程变压吸附制氢再利用方法，其特征在于，包括如下工序：

(1)预处理，将常压或低压的MOCVD制备基于氮化镓外延片生长的发光二极管制程中的废气，经热交换后由鼓风机送入由除尘器、除颗粒过滤器、除油雾捕集器、变温吸附塔组成的预处理单元，在0.2～0.3MPa压力、30～200℃温度的操作条件下，先后脱除尘埃、颗粒、油雾、水及其它杂质；

(2)氨热裂解，来自预处理的原料净化气，经过热交换升温至400～600℃，进入装载有负载活性金属及金属化合物组分、氧化物、碳基载体以及修饰剂所组成的中高温氨裂解催化剂的反应床层进行氨裂解反应，反应温度为400～600℃、反应压力为0.2～0.3MPa，由此得到反应混合气体；

(3)精脱氨，将来自氨热裂解工序的反应混合气体，经过热交换以及压缩得到温度为20～120℃，压力为1.0～4.0MPa的反应混合气体，进入由变温吸附塔组成的精脱氨工序，经过变温吸附进一步脱除未反应完全的氨后，形成低沸点混合组分的中间混合气体；

(4)脱氧，来自精脱氨工序的低沸点混合组分的中间混合气体，在1.0～4.0MPa压力、20～120℃温度的条件下进入负载有金属活性组分的催化剂的脱氧器，进行深度脱氧；

(5)变压吸附提氢，来自经脱氧后的低沸点混合组分的中间混合气体，进入由至少4塔组成的多塔变压吸附提纯氢气工序，吸附塔的操作压力为1.0～4.0MPa，操作温度为20～120℃，至少一个吸附塔处于吸附步骤，其余吸附塔处于解吸再生步骤，所形成的非吸附相气体为超高纯氢气，其纯度为99.999～99.9999％；吸附剂为活性氧化铝、硅胶、活性炭、分子筛的一种或多种，解吸时，采用至多3次的缓均方式进行均压，并采用冲洗或冲洗加抽真空方式，所形成的解吸气符合国家大气排放标准的部分直接排放，剩余部分留存备用；

(6)深度脱水，来自变压吸附提氢工序的超高纯氢气，在1.0～4.0MPa压力、20～120℃温度的条件下，进入深度脱水的干燥塔进一步深度脱水；

(7)氢气纯化，来自深度脱水工序的超高纯氢气，在50～500℃的温度下，直接或通过减压阀减压至LED-MOCVD制程用氢所需的压力，进入由金属吸气剂或钯膜或钯膜-金属吸气剂耦合的氢气纯化工序，在操作温度为50～500℃、操作压力为常压至LED-MOCVD制程中使用氢气所需的压力条件下进行纯化，脱除痕量杂质，得到最终的电子级氢气产品。

2.如权利要求1所述的一种LED-MOCVD制程高浓度含氨尾气全温程变压吸附制氢再利用方法，其特征在于：所述预处理工序中还增设有碱洗、中和塔、干燥器及脱除酸性、挥发性有机物的设备。

3.如权利要求1所述的一种LED-MOCVD制程高浓度含氨尾气全温程变压吸附制氢再利用方法，其特征在于：所述氨热裂解工序中，氨热裂解催化剂为钴-钼双金属活性组分、硅-碳纳米管载体以及钾盐修饰剂组成的组合物，反应床层为整体列管式、圆筒梅花桩式结构、燃烧室上置或下置结构中的一种。

4.如权利要求1所述的一种LED-MOCVD制程高浓度含氨尾气全温程变压吸附制氢再利用方法，其特征在于：所述精脱氨工序中，变温吸附塔中所装填的吸附剂为三氧化二铝、活性炭、负载活性组分的活性炭、分子筛、负载活性组分的分子筛的一种或多种。

5.如权利要求1所述的一种LED-MOCVD制程高浓度含氨尾气全温程变压吸附制氢再利用方法，其特征在于：所述的精脱氨工序中，在变温吸附塔前增设有水洗塔。

6.如权利要求5所述的一种LED-MOCVD制程高浓度含氨尾气全温程变压吸附制氢再利用方法，其特征在于：所述精脱氨工序的变温吸附塔的再生载气是深度脱水工序的再生气，变温吸附塔再生后形成的再生气体与来自预处理工序的原料气混合，进入精脱氨工序进一步回收氢气；所述深度脱水工序的再生载气是变压吸附提氢工序的解吸气。