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鈀管在氫氣提純方面的應(yīng)用
閱讀：610 發(fā)布時(shí)間：2022-12-14
氫氣純化器的使用方法
山東聊城科威化工儀器有限公司是一家國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)從事利用鈀擴(kuò)散純化氫氣的產(chǎn)品生產(chǎn)及銷(xiāo)售為一體的企業(yè)。公司于2017年7月在山東省聊城市東昌府區(qū)鳳凰工業(yè)園注冊(cè)成立，注冊(cè)資金達(dá)500萬(wàn)元人民幣。公司以打造氫氣純度達(dá)到99.99999%級(jí)別以上的的氫氣純化能力，該設(shè)備氫氣純化達(dá)到水平，并擁有核心技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新能源企業(yè)為目標(biāo)，在穩(wěn)定生產(chǎn)工藝、品質(zhì)改善、節(jié)能降耗等方面都取得了突破，公司已形成年1000臺(tái)產(chǎn)能，整個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)了連續(xù)、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。 BG系列鈀擴(kuò)散氫氣純化裝置為國(guó)內(nèi)各大專(zhuān)院?？蒲袉挝?、石油化工、輕工、電子、環(huán)保監(jiān)測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生、光伏、材料學(xué)、多晶硅、單晶硅、人造金剛石、人造鉆石、色譜儀等方面得到成功應(yīng)用，化驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)室、分析室提供粗氫精制成高純氫而研制的一種小型數(shù)控鈀管擴(kuò)散純化儀。在且一機(jī)可配帶多臺(tái)氣相色譜，不間斷連續(xù)工作，自動(dòng)化程序控制，氫氣純度高達(dá)99.99999%以上。使用壽命長(zhǎng)是目前實(shí)驗(yàn)室、化驗(yàn)室、分析室為理想的換代產(chǎn)品。 標(biāo)志著公司在裝置穩(wěn)定、技術(shù)革新和降本增效上取得了突破性新進(jìn)展，技術(shù)水平已位居世界。
公司立足于以科技為動(dòng)力的發(fā)展理念，積極建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新體系，以鈀材料工程研究開(kāi)發(fā)中心為載體，引進(jìn)業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)人才、配備硬件設(shè)施，加快技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)步伐，研究探索、吸收轉(zhuǎn)化鈀材料生產(chǎn)工藝。鈀材料工程研發(fā)中心已于2009年被山東省認(rèn)定為山東省鈀擴(kuò)散氫氣純化裝置研發(fā)中心。
一、氫氣純化器工作原理
氫分子和氫原子是所有化學(xué)元素中小的分子和原子，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(gè)角為八個(gè)鈀原子所占有，六個(gè)面的中心部分為六個(gè)鈀原子所占有，在這個(gè)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(guò)，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(guò)。鈀擴(kuò)散法純化氫就是利用這個(gè)原理，擴(kuò)散透過(guò)鈀管的氫，其純度為99.99999%以上。
二、使用方法
鈀擴(kuò)散氫氣純化器的工藝流如圖所示。開(kāi)機(jī)時(shí)，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(hù)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(lái)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(shuō)明書(shū)進(jìn)行溫度設(shè)定。從鈀擴(kuò)散制得的高純氫到實(shí)際獲得的高純氫，尚需要置換閥2前管線(xiàn)的一段時(shí)間，通常約需2—3小時(shí)。由于本裝置在出廠前，都要經(jīng)過(guò)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，因此閥1和閥3管線(xiàn)內(nèi)，充有高純氮，閥2到管線(xiàn)前那段管線(xiàn)充有高純氮。當(dāng)設(shè)備停止使用時(shí)，應(yīng)先停電，待裝置冷卻后各閥門(mén)都關(guān)閉再停氣，以便在下次使用時(shí)減少置換系統(tǒng)的時(shí)間。下表中列出了我們對(duì)純氫儀用合成氨原料氣和電解氫做氫氣源時(shí)，測(cè)得的操作溫度、操作壓力及馳放氣量對(duì)本裝置純化氫量的一些數(shù)據(jù)用戶(hù)可根據(jù)自己的情況參考本表的數(shù)據(jù)來(lái)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0.3-0.8MPa，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(jì)量為佳。
三、注意事項(xiàng)
使用時(shí)，裝置應(yīng)放在通風(fēng)良好，堅(jiān)固平坦的工作臺(tái)上，以防震動(dòng)，切忌室內(nèi)氫含量達(dá)到燃燒或爆炸極限（不能高于4%），本儀器的控溫部分設(shè)有超溫報(bào)警功能，當(dāng)溫度超過(guò)所需溫度時(shí)，會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，應(yīng)立即停機(jī)檢查，以防爐內(nèi)溫度過(guò)高而燒壞鈀管，本儀器使用前必需用原料氣作*置換系統(tǒng)后，才能通電，以防系統(tǒng)內(nèi)置換不干凈，形成易燃易爆的H2—O2混合氣。