氢气干燥原理图,氢气干燥器原理动画

首页 > 时尚 > 作者:YD1662023-11-23 08:51:24

氧气纯化系统与氢气纯化系统相似,在这里我们以氢纯化系统为例进行原理讲解。

氢气纯化装置能够去除氢气中的氧气和水分杂质, 以满足对氢气的含氧量和含水量有较高要求的用户。

氢气纯化装置为整体框架式结构,框架内安装有气水分离器、脱氧器、氢气干燥器、氢气冷却器、过滤器、积水器等设备和各种阀门、管道以及检测、控制用的就地仪表和一次仪表。

氢气干燥原理图,氢气干燥器原理动画(1)

脱氧的工作原理:在催化剂的作用下,氢气中的少量氧气可与氢气发生化合反应生成水,达到除氧目的。该反应为放热反应,反应式如下:

2H2 O2 催化剂 2H2O Q

因为催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后均不发生变化,因此催化剂可连续使用,无需再生。

脱氧器的结构及流程

脱氧器为内、外筒结构,催化剂装填在外筒和内筒之间,防爆电加热组件安装在内筒内,两个温度传感器分别位于催化剂填料的顶端和底端,用于检测和控制反应温度。外筒外部包覆保温层,可防止热量散失及避免烫伤。

原料氢气从脱氧器上端入口进入内筒,经电加热元件加热,由下至上流经催化剂床层,原料氢气中的氧气与氢气在催化剂的作用下发生化合反应生成水,从下端出口流出的氢气中的氧含量可降至1ppm以下。化合生成的水以气态形式随氢气流出脱氧器,在随后的氢气冷却器中冷凝,

在气水分离器中过滤并被排出系统。

氢气干燥原理图,氢气干燥器原理动画(2)

干燥的工作原理:氢气的干燥采用的是吸附法,用分子筛作为吸附剂,干燥后氢气的露点可达到-70℃以下。

分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物,经脱水后内部形成了许多大小相同的空腔,具有极大的表面积。能把形状直径大小不同的分子,极性程度不同的分子,沸点不同的分子,饱和程度不同的分子分离开来,故称为分子筛。水是极性很强的分子,分子筛对水有强烈的亲和力。

分子筛的吸附为物理吸附,当吸附饱和后,需要一段时间进行加热再生才能再次进行吸附。因此一台纯化装置中至少包含两台干燥器,一台工作时另一台再生,才能保证连续不断的生产露点稳定的氢气。

干燥器为内、外筒结构,吸附剂装填在外筒和内筒之间,防爆电加热组件安装在内筒内,两个温度传感器分别位于分子筛填料的顶端和底端,用于检测和控制反应温度。外筒外部包覆保温层,可防止热量散失及避免烫伤。

吸附状态(包括主工作状态和次工作状态)和再生状态的气流是反向的。吸附状态时上端管口为气体出口,下端管口为气体进口,再生状态时上端管口为气体进口,下端管口为气体出口。

干燥系统按照干燥器的数量可分为两塔干燥器和三塔干燥器。

氢气干燥原理图,氢气干燥器原理动画(3)

装置中设置了两台干燥器,在一个循环周期(48小时)内进行交替工作、再生,从而实现整套装置工作的连续性,干燥后氢气的露点可达到-60℃以下。在一个工作周期(48h)中,干燥器A、B分别经历以下工作状态,见表

氢气干燥原理图,氢气干燥器原理动画(4)

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