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鈀管在氫氣提純方面的應用
閱讀：648 發布時間：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內專業從事利用鈀擴散純化氫氣的產品生產及銷售為一體的企業。公司于2017年7月在山東省聊城市東昌府區鳳凰工業園注冊成立，注冊資金達500萬元人民幣。公司以打造氫氣純度達到99.99999%級別以上的的氫氣純化能力，該設備氫氣純化達到水平，并擁有核心技術和自主知識產權的新能源企業為目標，在穩定生產工藝、品質改善、節能降耗等方面都取得了突破，公司已形成年1000臺產能，整個裝置實現了連續、穩定、經濟生產。 BG系列鈀擴散氫氣純化裝置為國內各大專院校科研單位、石油化工、輕工、電子、環保監測、醫療衛生、光伏、材料學、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用，化驗室、實驗室、分析室提供粗氫精制成高純氫而研制的一種小型數控鈀管擴散純化儀。在且一機可配帶多臺氣相色譜，不間斷連續工作，自動化程序控制，氫氣純度高達99.99999%以上。使用壽命長是目前實驗室、化驗室、分析室為理想的換代產品。 標志著公司在裝置穩定、技術革新和降本增效上取得了突破性新進展，技術水平已位居世界。
公司立足于以科技為動力的發展理念，積極建設技術創新體系，以鈀材料工程研究開發中心為載體，引進業內專業人才、配備硬件設施，加快技術創新平臺建設步伐，研究探索、吸收轉化鈀材料生產工藝。鈀材料工程研發中心已于2009年被山東省認定為山東省鈀擴散氫氣純化裝置研發中心。
一、氫氣純化器工作原理
氫分子和氫原子是所有化學元素中小的分子和原子，如把鈀的單晶結構考慮成為面心立方體，立方體的八個角為八個鈀原子所占有，六個面的中心部分為六個鈀原子所占有，在這個鈀原子的密集堆積中，只有在鈀管表面能發生離解的氫原子才能通過，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。鈀擴散法純化氫就是利用這個原理，擴散透過鈀管的氫，其純度為99.99999%以上。
二、使用方法
鈀擴散氫氣純化器的工藝流如圖所示。開機時，先用原料氫置換系統，從閥3放空，待系統內的高純氮置換干凈后，根據用戶的原料氫內的含氫量和所需高純氫量，參照表一數據，來選定操作溫度、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。調溫方法，可根據隨機所帶的說明書進行溫度設定。從鈀擴散制得的高純氫到實際獲得的高純氫，尚需要置換閥2前管線的一段時間，通常約需2—3小時。由于本裝置在出廠前，都要經過產品質量檢驗，因此閥1和閥3管線內，充有高純氮，閥2到管線前那段管線充有高純氮。當設備停止使用時，應先停電，待裝置冷卻后各閥門都關閉再停氣，以便在下次使用時減少置換系統的時間。下表中列出了我們對純氫儀用合成氨原料氣和電解氫做氫氣源時，測得的操作溫度、操作壓力及馳放氣量對本裝置純化氫量的一些數據用戶可根據自己的情況參考本表的數據來選擇合適的操作條件。一般認為在鈀管厚度一定的情況下，進出口壓力差越大，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，一般以稍大于雜質的化學計量為佳。
三、注意事項
使用時，裝置應放在通風良好，堅固平坦的工作臺上，以防震動，切忌室內氫含量達到燃燒或爆炸極限（不能高于4%），本儀器的控溫部分設有超溫報警功能，當溫度超過所需溫度時，會發出報警聲，應立即停機檢查，以防爐內溫度過高而燒壞鈀管，本儀器使用前必需用原料氣作*置換系統后，才能通電，以防系統內置換不干凈，形成易燃易爆的H2—O2混合氣。