氫氮混合保護氣體應用及設施設計

氫氮混合保護氣體：將從氫氣站來的氫氣和從氧氣站來的氮氣按照保護氣體的質量標準進行脫氧與幹燥後混合成一定含氫量的氫氮氣體。脫氧在裝有催化劑的脫氧器內進行，氫氧在催化劑表麵反應生成水，反應熱和部分水在冷卻器內移走，剩餘的水分通過吸附幹燥器除去。當需要的吸附劑數量較大時，吸附幹燥器前可增設冷凍脫水器，以減輕吸附幹燥器的負荷。常用的催化劑是以三氧化二鋁為載體的鈀催化劑，常用的吸附劑有矽膠和分子篩等。當從氧氣站來的氮氣質量符合保護氣體要求時也可不設氮氣淨化裝置。流程見圖1。氨分解與氨燃燒氣體：以液氨為原料，通過催化熱分解或空氣不足時氨燃燒所得的氫氮保護氣體。

1)氨分解氣體。蒸發液氨在鎳催化劑和溫度為650～850℃條件下分解得到含氫75％、氮25％的保護氣體。該氣體可直接使用，也可與氧氣站來的氮氣進一步混合得到其他含氫量的保護氣體。

(2)氨燃燒氣體。氣態氨在空氣不足的情況下部分燃燒生成氮氣和水，未燃燒的氣態氨在一定溫度和催化劑存在的條件下分解成氫和氮，氫、氮混合氣體經吸附幹燥後得到的氮氫保護氣體。控製空氣與氣態氨的比例可以控製兩個反應的進程.

可燃物不完全燃燒製氫氮保護氣體:可燃氣體或液體在空氣不足的情況下燃燒、轉換獲得的氫氮保護氣體。這些可燃物有焦爐煤氣、發生爐煤氣、天然氣、分解保護氣體工藝流程圖低d丙烷以及煤油、汽油、柴油等。燃燒產物有一氧化碳、二氧化碳、氮氣和水，一氧化碳在催化劑存在的條件下與水蒸氣反應轉化成二氧化碳和氫氣。二氧化碳可用羥基乙胺(MEA)水溶液等吸收劑洗滌除去。在經過冷凍和吸附幹燥除水後即可得到氫氮保護氣體.