高压特气提纯新思路

随着市场对某些标准气体的组分含量要求越来越低，这是基于中国某些高纯气体尤其是空分气体的纯度不断提高。空分产品中N2、O2、Ar的纯度有的已经达到99.9999%，国家标准也因为生产、使用单位的水平提高而不断提升，按照标准中规定的检测指标，进行检测需要各种高质量的标准气体。此外，象医院用的N2—NO医用混合气体因对NO2的控制要求越来越低，常规的标准气体配制方法，很难满足此类标气的生产，其**的“瓶颈”是“零点”气体市场不易购到同时在气体配制时，因污染导致系统引入一定的如空气等杂质。随着我国半导体、光电技术的飞速发展，研发提纯净化水平高、耐高压、使用方便、投资少、易推广的对N2、H2、He、Ar、O2、NO气体配制用高压提纯技术及装置尤为重要。

氮气提纯技术

采用高效的脱氧催化剂，利用脱氧催化剂的氧化还原特点，脱除N2中的痕量O2，脱氧在室温下进行，催化剂失活后通氢还原，还原温度为350-450℃，其特点是有一定的水蒸汽排出。然后用大量的N2吹洗或抽空与通氮相结合的方式将H2吹净。经过高压脱氧器脱氧，产品瓶的氧含量可小于0.3PPM(V/V)，该净化器的特点耐高压，非常适于气体的配制，脱氧效果明显，脱氧容量大，催化剂使用寿命长，实验室所用此技术已有多年，已逐步向大规模氮提纯方面推广，效果较好。

氢气、氦气提纯技术

提纯装置内充装两种耐低温的多孔吸附剂，经过良好的换热设计，在低温条件下吸附，可有效将H2、He中的杂质除去，其纯度可达99.9999%，由于条件十分的苛刻，操作者一定要经过严格的培训指导，否则极易发生安全事故。2006年某单位在氢气提纯时，由于诸多隐患巧合在一起，如脱氧剂失效、原料氧浓度超标、提纯装置处理不够及时等因素，气体在低温净化时发生了爆炸，幸好没有造成人身安全。由于该方法可有效除去H2中的N2、CO、CH4等，也可以推广为规模化H2提纯方式，此类低温法是高纯H2生产的重要方法之一。

氧气脱烃提纯技术

现代空分设备，空分压缩机入口处空气中的碳氢化合物即总“烃”是必须进行在线监控的，这主要是为了安全的需要，同时，产品气O2(包括液O2)也需要测定其中的碳氢化合物（C1--C4），在测定这些组分的时候，为了消除主组分的影响，减少气体分析误差，经常使用O2为底的标准气 体 ，典型的数据 ：1.3-BD25ppm—CH425ppm—C2H65ppm—C2H22ppm—C2H45ppm—C3H810ppm—C3H610ppm—iC4H1225ppm—nC4H1225ppm—O2在配制这类气体时，一般首选高纯O2为原料配制此气。目前，国内高纯氧相对较少，价格较贵，运输比较麻烦，有的所谓“高纯O2”部分发现质量也较差，而医用氧可以方便的买到，而价格极为便宜，为了降低生产成本，提高市场竞争力，采用独到的简单方法，配制高难度的标准气体，在目前标准气体价格急剧下滑的市场大背景，显得尤为重要，从某种意义说也是竞争的制胜法宝。医用氧中的甲烷含量极不稳定，在对大连某外资企业生产的医用O2进行分析发现，甲烷含量在几十至几百PPM范围，有时甚至达到上千，通过采用催化氧化的办法可有效的将氧、空气中的烃类杂质及氢降到0.5PPM以下，提纯温度高达550℃，提纯效果极为明显，配气的原料成本不超过20元，显然经济效益明显。空分厂经常需要无烃“零点”气，同样可采取此种方法生产。因为催化反应器在高温、高压下操作，所以在设计、操作时应高度注意。

一氧化碳提纯技术

一氧化碳为底气的标准气体，市场需求尽管不大，但用户必需，该标气要求CO2、O2成分的含量较低，采用高纯CO配制从理论讲是可以的，但高纯CO的价格较高，同时高纯CO有时其中的CO2、O2含量也满足不了要求，为此，必须利用现有条件，在气体的超纯提纯上下工夫，通过完备的分析设备和分析技术，可以成功解决这一问题，根据标准气体的制造特点，采用脱氧和脱水在同一装置内内同时实现，设备工作压力15MPa，所用的催化剂为3种不同活性的复合型脱氧剂，其中的一种抗中毒容量大，测试效果十分明显，从中也获得CO脱O2、CO2技术，为电子级CO的生产提供了技术拓展基础。

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