本实用新型专利技术涉及一种氢气、氮气纯化联合装置，包含除氧器、干燥器和过滤器，通过管道依次连接除氧器、干燥器和过滤器；所述的除氧器中填装高效脱氧剂，并具有通电加热温控功能；所述的干燥器中填装脱水干燥剂并具有通电温控加热功能。本实用新型专利技术采用低价Mn的氧化物可同时实现氢气、氮气的纯化，在同一装置中可实现氢气、氮气不同比例的纯化混合气输出；两工作组可交替重复使用，以保证长期的不间断工作。本实用新型专利技术流程简单、操作方便、设备成本低，可为高活性金属的烧结、不锈钢热处理等提供小气量高纯保护气体。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
一种氢气、氮气纯化联合装置
本技术涉及一种气体纯化装置，具体地说，是一种氢气、氮气脱氧脱水纯化联合装置，可实现氢气、氮气、氢气和氮气(不同配比)三种工况气体的纯化供气功能。
技术介绍
在科研及工业领域中，如高活性金属的烧结、不锈钢热处理等，往往需要高纯度的气体保护，如氮气、氢气或者两者的混合气。而经常规方法获得的工业气体中都含有少量的气体杂质，如氧、水蒸汽等，必须对工业气体进行提纯，减少杂质含量，降低气体的露点温度和含氧量。常规气体纯化装置只针对某一特定气体的除氧纯化，难以满足不同气源的处理要求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种工艺简单、操作方便灵活的氢气、氮气脱氧纯化联合装置，可实现氢气、氮气或不同配比的氢气和氮气混合气的纯化供气功能。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是:一种氢气、氮气纯化联合装置，包含除氧器、干燥器和过滤器，通过管道依次连接除氧器、干燥器和过滤器。除氧器、干燥器分A、B两组并联，可实现交替连续不间断纯化供气功能。所述的除氧器中填装高效脱氧剂，并具有通电加热温控功能。所述的干燥器中填装脱水干燥剂并具有通电温控加热功能。所述的过滤器主要目的是除去微量粉尘和油。氢气气源接到源气进口控制阀VI，经流量计Il由控制阀V3(V4)进入A(B)组除氧器El (E2)，氢气中的氧与除氧剂反应脱氧后，直接进入A(B)组干燥器E3(E4)进行干燥脱水；经除氧脱水后，由控制阀V9 (VlO)进入过滤器E5过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀Vll送出至使用地点。氮气气源接到源气进口控制阀V2，经流量计12由控制阀V3(V4)进入A(B)组除氧器El (E2)，氮气中的氧与除氧剂反应脱氧后，直接进入A(B)组干燥器E3(E4)进行干燥脱水；经除氧脱水后，由控制阀V9 (VlO)进入过滤器E5过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀Vll送出至使用地点。氢气气源接到源气进口控制阀VI，氮气气源接到源气进口控制阀V2，分别经流量计Il及流量计12混合后，由控制阀V3(V4)进入A(B)组除氧器El (E2)、A(B)组干燥器E3(E4)进行除氧、干燥脱水；经除氧脱水后，由控制阀V9 (VlO)进入过滤器E5过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀Vll送出至使用地点。再生氢气、再生氮气进口分别与氢气、氮气气源连接；打开再生进口控制阀V12，取氮气由再生氮流量计13经A (B)组再生进口控制阀￥7(￥8)，进入4 )组干燥器E3 (E4)、除氧器El (E2)，经控制阀V5 (V6)、V14后放空；调节好再生氮流量后，打开再生氢气进口控制阀V13，由再生氢流量计14进入，调节再生氢流量，氮、氢比例保持为10: 1，氢气和氮气混合后经再生进口控制阀V7 (V8)，进入A (B)组干燥器E3 (E4)、除氧器El (E2)，经控制阀V5 (V6)、V14后排出，至放空口无水汽排出，说明已A (B)组再生完成；先关闭再生放空控制阀V14，等压力达到0.4MPa后关闭再生A(B)组所有阀门，待下一次切换时使用。以工业普氢、普氮为原料，经源气进气口进入除氧器，在脱氧剂的作用下发生脱氧反应，除去原料气中的氧气杂质。反应后的气体再通过干燥器进行水的吸附干燥，然后经过滤除尘，除去原料气中的尘埃颗粒等，获得高纯氢气、氮气或者氢氮混合气。可为粉术烧结、热处理等工艺提供所需的气体保护气氛。实现上述技术方案的气体纯化装置，具有氢气进口、氮气进口、纯气出口、再生氢气进口、再生氮气进口、排空口。所述的进气口分别与氢气和氮气源气相连接。所述的气体纯化联合装置通过管道依次连接除氧器、干燥器、过滤器。所述的除氧器中填装高效脱氧齐U，并具有通电加热温控功能。所述的干燥器中填装水吸收剂并具有通电加热温控功能。所述的过滤器主要目的是除去微量粉尘和油。为实现氢气、氮气的纯化功能，所采用的脱氧剂为氧化锰脱氧剂，锰的低价氧化物对微量氧具有很高的活性，可与气体中的微量氧发生反应，生成高价氧化物从而达到脱氧的目的。在氧化吸氧时原料气中的氧以金属氧化物的形式存在。其化学方应为:MnCHO2 — MnO2纯化后的气体进入到干燥器中脱除水分。干燥器中填充有吸附水分的干燥剂，把气体中的水深度脱除。该气体纯化装置运行一段时间后，脱氧剂和干燥剂会逐渐失去作用，此时需要进行再生。因此，为保证装置 可实现不间断的气体处理，采用双流程实现两组互换，其中一组再生，一组工作。在再生过程中，脱氧剂会恢复脱氧性能，干燥器中的水分随再生气排出。再生流程为一定比例的氮气、氢气分别由再生气进口经管道进入干燥器、除氧器、再生放空口排空。再生时在有氢气存在的情况下，除氧器组温控加热至250 300°C。发生如下反应: Mn O2+H2 — MnCHH2O由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点:采用低价Mn的氧化物可同时实现氢气、氮气的纯化，在同一装置中可实现氢气、氮气不同比例的纯化混合气输出。工作组可交替重复使用，以保证长期的不间断工作。本技术流程简单、操作方便、设备成本低，可为高活性金属的烧结、不锈钢热处理等提供小气量高纯保护气体。附图说明图1为氢气、氮气纯化联合装置流程图；附图中的标号分别为:E1A组除氧器；E2-B组除氧器；E3_A组干燥器；E4_B组干燥器；P1、P2-压力表；11 14-流量计；V1 V14-控制阀；E5-过滤器。具体实施方式以下提供本技术一种氢气、氮气纯化联合装置的不同功能使用流程。实施例1纯化氢气，使用A组工作组工作条件:A组工作组已再生，工作温度为常温。氢气气源(纯度彡99.5%，含氧量< 0.5% )接到源气进口控制阀VI，经流量计11由控制阀V3进入A组除氧器El，氢气中的氧与除氧剂反应脱氧后，直接进入A组干燥器E3进行干燥脱水。经除氧脱水后，由控制阀V9进入过滤器过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀Vll送出至使用地点。所得纯化氢气的含氧量< Ippm,露点< -70°C。实施例2纯化氢气、氮气混合气，使用A组工作组工作条件:A组工作组已再生，工作温度为常温。氢气气源接到源气进口控制阀VI，氮气气源接到源气进口控制阀V2，分别经流量计Il及流量计12混合后，由控制阀V3进入A组除氧器El、A组干燥器E3进行除氧、干燥脱水。经除氧脱水后，由控制阀V9进入过滤器过滤微尘杂质，最后从纯气出口控制阀Vll送出至使用地点。氢气、氮气的比例及流量分别由相应的流量计控制。所得纯化氢气、氮气混合气含氧量< Ippm,露点<-70°C。实施例3再生B组条件:B组除氧器、干燥器加热温度为250°C。再生氢气、再生氮气进口分别与氢气、氮气气源连接。打开再生进口控制阀V12，取氮气100L/h由再生氮流量计13经B组再生进口控制阀V8，进入B组干燥器E4、除氧器E2，经控制阀V6、V14后放空。调节好再生氮流量后，打开再生氢气进口控制阀V13，由再生氢流量计14进入，调节再生氢流量，氮、氢比例保持为10: I，氢气和氮气混合后经再生进口控制阀V8，进入B组干燥器E4、除氧器E2，经控制阀V6、V14后排出，至放空口无水汽排出，说明已B组再生完成。先关闭再生放空控制阀V14，等压力达到0.4MPa后本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氢气、氮气纯化联合装置，其特征在于，包含除氧器、干燥器和过滤器，通过管道依次连接除氧器、干燥器和过滤器；除氧器、干燥器分A、B两组并联，实现交替连续不间断纯化供气功能。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘京雷，徐宏，侯峰，颜磊，叶先勇，任衍伦，沈远，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：实用新型
国别省市：
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