【技术实现步骤摘要】
本申请涉及氨气提纯工艺领域，更具体地说，它涉及降低氨气中toc的提纯工艺及提纯装置。
技术介绍
1、总有机碳(toc)是指有机物所含碳的总量，是表征液体/气体中有机物总量的综合指标，代表了液体中所含有机物质的总和。在高纯氨水的生产制备过程中，toc含量作为重要指标越来越受到重视，其对高纯氨水的稳定性和可靠性至关重要。
2、目前，在氨气的提纯工艺中，活性炭吸附因原料成本低、吸附toc效率较高而广泛应用。然而，常规活性炭材料的吸附率有限，仅采用常规活性炭纯化氨气难以高纯氨气的质量要求(toc小于1ppb)，故有待改善。
技术实现思路
1、为了降低氨气中的toc，本申请提供一种降低氨气中toc的提纯工艺及提纯装置。
2、第一方面，本申请提供一种降低氨气中toc的提纯工艺，采用如下的技术方案：一种降低氨气中toc的提纯工艺，包括以下步骤：
3、通过吸附微球对氨气进行吸附提纯，得到预纯化氨气；
4、通过紫外光对预纯化氨气进行分解提纯，得到高纯氨气；
5、所述吸附微球选自石墨化活性炭、酸碱改性活性炭中的一种或两种的组合。
6、通过采用上述技术方案，石墨化活性炭和/或酸碱改性活性炭具有更佳的吸附效率和效果，能够高效、有效地降低氨气中的toc；再通过紫外光照催化氨气中残余toc的氧化分解，进一步降低了氨气中的toc含量，能够得到纯度优异的高醇氨气。
7、优选的，所述吸附微球的粒径为20-80目。
8、优
9、通过采用上述技术方案，纳米多孔石墨化硬球形活性炭微珠玲珑具有石墨化炭黑表面六边形结构，对平面分子、含平面芳香环的分子、小分子低沸点有机碳等具有强烈的特异选择性吸附功能，并且其具有层状微孔结构，呈现单分子梯度吸附模式，活性吸附位点丰富、比表面积大，能够高效、有效地降低氨气中的toc。
10、优选的，所述酸碱改性活性炭为椰壳活性炭依次经含氧酸溶液、有机碱溶液改性处理而得。
11、通过采用上述技术方案，采用含氧酸对活性炭进行初步处理，去除活性炭中的杂质，大大提高了活性炭的比表面积，改善了活性炭的吸附性能，再通过有机碱对活性炭进行表面处理，使活性炭表面带碱性，有利于促进活性炭对小分子有机碳的吸附，并有利于促进活性炭对二氧化碳的吸附，进一步纯化氨气。
12、优选的，所述含氧酸选自硼酸、乙酸、次氯酸、过氧乙酸、磷酸、一氯乙酸、乙醇酸、丙醇酸中的一种或几种组合；所述含氧酸溶液的质量分数为4-8％。
13、优选的，所述有机碱选自尿素、二苯胺、吡啶二胺、三乙胺、n,n-二异丙基乙胺、三乙烯二胺中的一种或几种的组合；所述有机碱溶液的质量分数为5-10％。
14、优选的，所述酸碱改性活性炭的改性方法具体包括以下步骤：
15、分别用丙酮和纯水洗涤椰壳活性碳，80-100℃下干燥，得到预处理活性炭；
16、将洗净的椰壳活性碳浸泡于含氧酸溶液中，在50-70℃下恒温震荡浸渍1-2h，再用纯水洗涤至中性；
17、将上述酸化的椰壳活性碳浸泡于有机碱溶液中，在60-80℃下恒温震荡浸渍5-10h，再用纯水洗涤至中性，80-100℃下干燥，得到酸碱改性活性炭。
18、优选的，所述紫外光的波长为180-300nm。
19、通过采用上述技术方案，上述波长的紫外光能够有效分解氨气中的有机物，并起到有效的灭菌作用。
20、第二方面，本申请提供一种提纯装置，采用如下的技术方案：
21、一种提纯装置，应用于上述降低氨气中toc的提纯工艺；
22、所述提纯装置包括吸附机构和分解机构，所述吸附机构的输入端用于输入待提纯氨气，所述吸附机构的输出端与所述分解机构的输入端相连，所述分解机构的输出端用于输出纯化氨气；所述吸附机构中设置有吸附微球，所述分解机构中设置有紫外灯管。
23、通过采用上述技术方案，待提纯的氨气输入吸附机构中，吸附微球对氨气进行吸附提纯，吸附机构将预纯化氨气输入分解机构，紫外灯管散发的紫外光对预纯化氨气进行分解提纯，得到的高纯氨气由分解机构输出。
24、优选的，所述吸附机构包括安装件和吸附件，所述安装件包括吸附罐，以及分别与吸附罐相连通的第一输入管和第一输出管，所述吸附件设置在所述吸附罐的侧壁内，并位于所述第一输入管与所述第一输出管之间，所述吸附件中均设置有所述吸附微球。
25、优选的，所述吸附件包括两块过滤板，每块过滤板的外周壁与所述吸附罐的内侧壁相连，两块所述过滤板间形成有用于容纳所述吸附微球的吸附腔；所述吸附罐外侧壁上连通设置有微球进管和微球出管，所述微球进管、所述微球出管均与吸附腔相通，所述微球入管、所述微球出管远离所述吸附罐外侧壁的一端均设置有密封盖。
26、通过采用上述技术方案，待提纯氨气由第一输入管输入吸附罐中，经由过滤隔板进入吸附腔，吸附微球对待提纯氨气进行吸附提纯，待提纯氨气中的大部分toc被吸附微球吸附，得到预纯化氨气；当吸附罐长时间工作后，工作人员可以打开密封盖，对吸附微球进行替换更新，保证吸附微球的提纯效果和效率。
27、优选的，所述分解机构包括分解罐、与所述分解罐相连通的第二输入管、与所述分解罐相连通的第二输出管、以及安装于所述分解罐内腔的分隔套管；分解罐的一端安装有安装法兰，所述安装法兰的侧壁内螺纹插设有连接堵头，所述分隔套管一端与所述连接堵头相连，另一端穿设于所述分解罐的内腔；所述分隔套管为透明套管；所述紫外灯管的一端安装在所述连接堵头上，另一端穿设于所述分隔套管内腔。
28、通过采用上述技术方案，吸附机构输出的预纯化氨气经由第二输入管进入分解罐中，在紫外灯管发出的紫外光作用下，预纯化氨气中的残余toc被充分氧化分解，得到高纯氨气，高纯氨气从第二输出管处输出，被工作人员收集。
29、综上所述，本申请具有以下有益效果：
30、1、本申请采用的石墨化活性炭和/或酸碱改性活性炭具有更佳的吸附效率和效果，能够高效、有效地降低氨气中的toc；再通过紫外光照催化氨气中残余toc的氧化分解，进一步降低了氨气中的toc含量，能够得到纯度优异的高醇氨气；
31、2、本申请中优选采用纳米多孔石墨化硬球形活性炭微珠玲珑作为吸附微球，其具有石墨化炭黑表面六边形结构，对平面分子、含平面芳香环的分子、小分子低沸点有机碳等具有强烈的特异选择性吸附功能，并且其具有层状微孔结构，呈现单分子梯度吸附模式，活性吸附位点丰富、比表面积大，能够高效、有效地降低氨气中的toc。
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1.一种降低氨气中TOC的提纯工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的降低氨气中TOC的提纯工艺，其特征在于，所述石墨化活性炭为纳米多孔石墨化硬球形活性炭微珠玲珑。
3.根据权利要求1所述的降低氨气中TOC的提纯工艺，其特征在于，所述酸碱改性活性炭为椰壳活性炭依次经含氧酸溶液、有机碱溶液改性处理而得。
4.根据权利要求3所述的降低氨气中TOC的提纯工艺，其特征在于，所述含氧酸选自硼酸、乙酸、次氯酸、过氧乙酸、磷酸、一氯乙酸、乙醇酸、丙醇酸中的一种或几种组合；所述含氧酸溶液的质量分数为4-8%。
5.根据权利要求3所述的降低氨气中TOC的提纯工艺，其特征在于，所述有机碱选自尿素、二苯胺、吡啶二胺、三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、三乙烯二胺中的一种或几种的组合；所述有机碱溶液的质量分数为5-10%。
6.根据权利要求1所述的降低氨气中TOC的提纯工艺，其特征在于，所述紫外光的波长为180-300nm。
7.一种提纯装置，其特征在于，应用于权利要求1-6任一所述的降低氨气中TOC的提纯工艺；
...【技术特征摘要】
1.一种降低氨气中toc的提纯工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的降低氨气中toc的提纯工艺，其特征在于，所述石墨化活性炭为纳米多孔石墨化硬球形活性炭微珠玲珑。
3.根据权利要求1所述的降低氨气中toc的提纯工艺，其特征在于，所述酸碱改性活性炭为椰壳活性炭依次经含氧酸溶液、有机碱溶液改性处理而得。
4.根据权利要求3所述的降低氨气中toc的提纯工艺，其特征在于，所述含氧酸选自硼酸、乙酸、次氯酸、过氧乙酸、磷酸、一氯乙酸、乙醇酸、丙醇酸中的一种或几种组合；所述含氧酸溶液的质量分数为4-8%。
5.根据权利要求3所述的降低氨气中toc的提纯工艺，其特征在于，所述有机碱选自尿素、二苯胺、吡啶二胺、三乙胺、n,n-二异丙基乙胺、三乙烯二胺中的一种或几种的组合；所述有机碱溶液的质量分数为5-10%。
6.根据权利要求1所述的降低氨气中toc的提纯工艺，其特征在于，所述紫外光的波长为180-300nm。
7.一种提纯装置，其特征在于，应用于权利要求1-6任一所述的降低氨气中toc的提纯工艺；
8.根据权利要求7所述的提纯装置，其特征在于，所述吸附机构(1)包括安装件(11)和吸附件(12)，所述安装件(11)包括吸附罐(111)，以及分别与吸附罐(111)相连通的第一输入管(112)和第一输出管(113)，所述吸附件(...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐驰，杨鑫焱，
申请(专利权)人：江苏达诺尔科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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