[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

摘要

本发明公开了一种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，通过预处理、氨热裂解、精脱氨、变压吸附提氢及氢气纯化工序，将来自LED‑MOCVD制程的高浓度含氨废气，经过热裂解与提纯至符合LED‑MOCVD制程所需的电子级氢气标准，实现废气的资源再利用，其中，氢气收率大于等于80～90％。本发明解决了LED‑MOCVD制程常压或低压高浓度含氨废气回收无法返回到LED‑MOCVD制程中加以使用的技术难题，为LED产业绿色与循环经济发展填补了空白。

主权项

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：/n(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；/n(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；/n(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；/n(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；/n(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；/n(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；/n(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。/n