氫氣純化器在氣相色譜儀上的應(yīng)用

山東省聊城市科威化工儀器有限公司

  一、 用途    

      該產(chǎn)品引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，為國內(nèi)各大專院校、科研單位、石油化工（煉油）、輕工、電子、制藥、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生等單位，化驗

室、實驗室、分析室，提供粗氫精制成高純氫而研制的一種小型數(shù)控鈀擴(kuò)散純化儀。且一機(jī)可配帶多臺氣相色譜和庫侖儀，在材料學(xué)

方面得到廣泛的應(yīng)用，如人造金剛石、鉆石的結(jié)晶、電子管制造、LED制造，超純氫氣氫氣和甲醇?xì)怏w不同比例的混合，真空條件下

經(jīng)過一定的溫度在硅片結(jié)晶，得到優(yōu)質(zhì)的人造金剛石和鉆石產(chǎn)品。不間斷連續(xù)工作，自動化程序控制，氫氣純度高達(dá)99.9999%。使

用壽命長是目前實驗室、化驗室、分析室和制造企業(yè)最為理想的換代產(chǎn)品。

二、主要技術(shù)指標(biāo)

                   氫氣純度：99.9999%；                最大純化量：5立升/分鐘

                     原料氫壓力：0.3-0.8MPa              純化氫壓力：可調(diào)

                     原料氫含氫量：不小于50%            最高使用溫度：不大于400℃

                     耗電量：0.8千瓦/小時                 外型尺寸：280×400×500

                     重量：25 公斤                       工作時間：連續(xù)使用    

  三、工作原理

       氫分子和氫原子是所有化學(xué)元素中最小的分子和原子，如把鈀的單晶結(jié)構(gòu)考慮成為面心立方體，立方體的八個角為八個鈀原子

所占有，六個面的中心部分為六個鈀原子所占有，在這個鈀原子的密集堆積中，只有在鈀管表面能發(fā)生離解的氫原子才能通過，而其它

元素的原子和分子，其直徑都大于鈀原子密集堆積的間隙，故不能通過。鈀擴(kuò)散法純化氫就是利用這個原理，擴(kuò)散透過鈀管的氫，其純

度極高。 氫氣回收裝置是利用50%以上的原料氫氣通過鈀擴(kuò)散把氫氣提純到99.9999%以上，在化工（化驗室、實驗室內(nèi)的氣相色譜儀配套）、電子（電子管、多晶硅、LED等）、材料學(xué)（人造金剛石、人造鉆石）上的應(yīng)用。

四、使用方法

本裝置的工藝流程如圖所示。開機(jī)時，先用原料氫置換系統(tǒng)，從閥3放空，待系統(tǒng)內(nèi)的高純氮置換干凈后，根據(jù)用戶的原料氫內(nèi)的含氫量和所需高純氫量，參照表一數(shù)據(jù)，來選定操作溫度、操作壓力和馳放氣量，然后再通電加熱鈀管，從閥2流出高純氫。調(diào)溫方法，可根據(jù)隨機(jī)所帶的說明書進(jìn)行溫度設(shè)定。從鈀擴(kuò)散制得的高純氫到實際獲得的高純氫，尚需要置換閥2前管線的一段時間，通常約需2—3小時。由于本裝置在出廠前，都要經(jīng)過產(chǎn)品質(zhì)量檢驗，因此閥1和閥3管線內(nèi)，充有高純氮，閥2到管線前那段管線充有高純氮。當(dāng)設(shè)備停止使用時，應(yīng)先停電，待裝置冷卻后各閥門都關(guān)閉再停氣，以便在下次使用時減少置換系統(tǒng)的時間。下表中列出了我們對純氫儀用合成氨原料氣和電解氫做氫氣源時，測得的操作溫度、操作壓力及馳放氣量對本裝置純化氫量的一些數(shù)據(jù)用戶可根據(jù)自己的情況參考本表的數(shù)據(jù)來選擇合適的操作條件。一般認(rèn)為在鈀管厚度一定的情況下，進(jìn)出口壓力差越大，溫度越高，則氫的滲透量越大，但平均壓力以8—3公斤/厘米²，操作溫度為300—400℃為宜。至于馳放氣量，一般以稍大于雜質(zhì)的化學(xué)計量為佳。