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華德氨氣純化干燥裝置
| 產品型號: |
50-100 |
| 品 牌: |
華德 |
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| 所 在 地: |
江蘇蘇州 |
| 更新日期: |
2026-04-19 |
| | 品牌:華德 | | 型號:50-100 | | 加工定制:是 | |
| | 產品等級:一級 | | 含量≥:99.99 % | | 加工定制:是 | |
氨氣純化干燥概述:氨氣在常溫常壓下為具有特殊刺激性惡臭的無色有毒氣體,比空氣輕。氨在常溫下穩定,但是在高溫分解成氫和氮。一般在一個大氣壓下450~500℃時容易分解成氫氮混合氣。在空氣中可燃,但一般難以著火,如果連續接觸火源就燃燒,有時也能引起爆炸。氨呈堿性,具有強腐蝕性。氨氣用途廣泛包括氮肥、銨鹽硝酸、尿素丙烯酰胺、氫氰酸、無機試劑、藥品、染料、金屬表面氮化、制冷劑、半導體用氣體、氧化、氮化膜、化學氣相淀積、標準氣等。
目前工業制取液氨的方式主要是利用氫和氮在高溫高壓時在催化劑的作用下合成得到的。其粗氣中的組成雜質主要含有微量硫、水份、一氧化碳、氮氣、氧氣、鐵雜質及其它機械雜質和油等雜質。液氨中含有硫可通過脫硫裝置脫除,含有的油份可通過活性碳吸附,含有的機械雜質可通過精密過濾裝置過濾,氨中含有的雜質氣體可以通過萃取精餾工藝解決。氨中的水份在氨氣的雜質中占有的比重較大,在實際應用解決過程中遇到的問題也較多,特別是氨氣*終的脫水深度及脫水過程中產品氣露點穩定性是整個工藝脫水過程中克服的難點。隨著電子工業的發展,對NH3純度要求及雜質含量要求極高。鑒于高純氨氣良好的應用前景,進一步開展NH3純度的技術研究,提高產品氣的純度是十分必要的。
1、氨氣純化干燥裝置中雜質氣組成及其物化性質
1.1、氨氣中雜質組成
【產品名稱】液體無水氨(液氨)
【產品簡介】液氨分子式:NH3 分子量:17.03 國家標準:GB536-88
【質量標準】 表一
表一原料液氨指標
| 指標名稱 |
指 標 |
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優等品 |
一等品 |
合格品 |
| 氨含量% ≥ |
99.9 |
99.8 |
99.6 |
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| 殘留物含量%≤ |
0.1(重量法) |
0.2 |
0.4 |
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| 水份% ≤ |
0.1 |
— |
— |
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| 油含量,mg/kg≤ |
5(重量法) |
— |
— |
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| 檢測方法 |
2(紅外光譜法) |
— |
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| 鐵含量,mg/kg≤ |
1 |
— |
— |
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2、氨氣純化干燥裝置工藝分析
2.1、氨氣純化干燥裝置工藝原理:氨氣中水份的脫除主要采用的是選擇吸附的原理,選擇吸附是利用固體吸附劑對氣體中各級分的吸附能力不同,達到分離或純化氣體的目的。一切固體物質表面都有一種不飽和力場,其作用范圍相當于分子直徑大小。因此對于接觸固體物質的表面的氣體分子具有一定的吸附作用。只有多孔物質具有很大的內表面積,才有明顯的吸附效應。對于氨氣中水份的吸附主要采用物理吸附的方式,物理吸附時,吸附劑和吸附質之間同時存在吸附和解吸的作用。在一定的溫度下,解吸速度等于吸附速度時,達到吸附平衡。
2.2、吸附劑的選擇:吸附劑對各種氣體和選擇吸附能力,主要取決于吸附劑的組成和結構,氣體分子的大小和極性,以及吸附的條件(如溫度和壓力)等.
由于我們是脫除氨氣的水份根據表三及表四我們可知對于采用分子篩吸附采用分子篩吸附是*合適的,分子篩的有效孔徑比氨氣分子小,不吸附氨氣,又比水蒸汽的分子直徑大,因此能夠吸附氨氣的水份。
2.3、氨氣純化干燥裝置的工藝流程:氨氣干燥脫水的工藝流程如圖一所示,主要包括干燥塔、管道冷卻器、精密氨過濾器、切換閥門、電氣控制部分。干燥塔內設有加熱裝置,并于外筒內設有冷卻水盤管,分子篩裝于塔內,干燥塔外設保溫裝置。從圖一我們可知,工藝中設有兩只干燥塔,當其中一只干燥塔工作時處于常溫吸附氨氣中的水份,輸出干燥的氨氣供后級使用,另一只塔處于再生過程,再生過程主要是對再生干燥塔內的吸附劑進行加熱,然后利用干燥的純氮或惰性氣體將吸附劑中的水蒸氣在高溫狀態下解吸出來。再生塔床層再生加熱后,再生干燥塔停止加熱,再生干燥氮氣或惰性氣體不停繼續對再生干燥塔進行吹掃,直至室溫,然后在用高純氨氣進行置換吹掃,以確保轉換后氨氣的不含雜質。處于備用狀態,直至兩塔切換,兩塔切換后,原工作的干燥塔變成再生塔,原再生塔變成工作塔,兩塔輪流,以實現連續供氣.
2.4、氨氣純化干燥裝置的特點
2.4.1、不產生二次污染氣體:再生結束前留有一部分時間,閥門自動切換,再生氮氣停止供應,利用干燥的氨氣對剛剛再生好的干燥塔進行吹掃置換,將塔內殘余的氮氣或惰性氣體置換出來,以避免塔體處于工作干燥過程中的氣體二次污染。
2.4.2、氨氣純化干燥裝置對于脫水深度及穩定性的保證措施:
1)吸附的溫度:冷卻水盤管在氨氣干燥裝置中的使用,干燥塔處于工作時,讓工作的塔體始終處于低溫狀態,冷卻水的溫度越低,工作的塔體吸附劑溫度也越低。吸附劑吸附氨氣中的水份容量也會相應增加(見圖二吸附溫度對于吸附量的影響),并且吸附深度也會變好。
2)吸附熱的影響:吸附劑處于工作時理論上只吸附氨氣中的水份,但在實際產品應用過程中,也吸附部分氨氣,這是由于目前國內外吸附劑孔徑不能完全保證固定一個數值不變,所以無法避免會吸附部分氨氣。吸附劑在吸附氨氣中水份時吸附劑的床層溫度剛開始時會迅速升溫,主要是因為在在實際吸附過程中吸附了部分氨氣及氨氣中的水份產生的兩種吸附熱的影響,如吸附劑的床層溫度不加控制,根據實際設備使用情況,吸附劑的床層溫度*高能達到100℃以上,隨著吸附劑床層溫度的上升,吸附劑吸水的能力會慢慢減弱,導致產品氣的露點很差。冷卻水盤管的應用及工藝的調整解決的吸附熱的影響。冷卻水盤管在塔體工作時,可以將產生的吸附熱帶出去,讓吸附劑床層始終維持在低溫狀態,保證良好的吸附效果,另外我們通過整體工藝的調整,也可以輔助性的克服因吸附熱的影響而導致產品氣的露點不穩定。在實際產品應用過程中我們發現所以塔體工作開始時床層會出現快速的升溫,但是若干小時后,塔體的溫度就開始下降,我們通過工藝的調整,讓干燥塔在吸附水份時床層快速升溫時不在工作塔進行,延長再生干燥塔*后的氨氣吹掃時間,來避開吸附熱對塔體內填料工作時的影響。從而保證干燥塔運行穩定性,純氣露點變化會很小。
3)整個裝置采用全不銹鋼的材料,以克服氨氣的腐蝕影響,并且以此保證因材料不同而引起露點的影響。
2.4.3氨氣純化干燥裝置的防爆措施:
加熱裝置,測溫傳感器,接線盒采用隔爆的,防爆等級:ExdⅡCT4,所有電纜采用阻燃電纜,以保證整體設備的安全。