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廣州市譜源氣體有限公司
高純氖氣的制備
2015-10-11 15:45:45
高純氖氣是指其純度不低于99.999%，即雜質含量小于10x10-6（體積分數）的高純氖氣。工業上提供的出氣體其雜質總量一般都小于100x10-6（體積分數）。因此為得到高純氖氣，必須將工業純氖氣通過進一步純化，使雜質脫除到10x10-6（體積分數）以下。
工業純氖主要雜質除氦以外，一般都含有微量氮、氧、氫、水分、一氧化碳、二氧化碳和烴類等雜質，它們可用以下方法脫除。
1：脫除氮
脫除氮時，有時伴隨著氧的脫除，主要用金屬吸氣劑經行吸收。常用的金屬吸氣劑有鈣、鈦、鈾和鋯-鋁-16等。
用金屬鈣做吸氣劑時，同時吸收氮和氧，反應溫度650~680度，進口氣體的雜質濃度相當于40x10-6（體積分數）空氣時，出口雜質小于50x10-6（體積分數）【用新鮮鈣時可降至20x10-6體積分數】。金屬鈣的利用率為50%~60%。
用海綿狀的金屬鈦或鋯-鋁-16做吸氣劑同時吸收氧、氮、氫、水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳和烴類等雜質。
2：脫除氧
脫除氧一般用化學法。常用的脫氧劑有氧化錳或Ag-X分子篩等。氧化錳脫氧劑吸收氧，總反應式為：6MnO+3O2→6MnO2
在反應溫度為150度，空速為1000h-1，可將體積分數為0.1%的氧脫除到2x10-6。
在常溫下用Ag-X分子篩脫氧。雜質氧含量可由44x10-6降至3x10-6。氧化錳與Ag-X分子篩脫氧劑使用后均需用氫氣還原，還原后的脫氧劑可重新使用。
3:脫氧氫
脫除氫用氧化銅或Pd-X分子篩。氧化銅脫氫，反應溫度為350~400度，空速為200h-1氣體中的氫的體積分數可由1%降至1x10-6,氧化銅吸收氫后需用含氧2%~5%的惰性氣體再生，以便重新使用。
用Pd-X分子篩時，在常溫下可將氖中微量的氫和一氧化碳的體積分數由11x10-6脫除到0.1x10-6。
4：含碳化合物的脫除
含碳化合物主要是碳氧化合物和碳氫化合物，主要為一氧化碳、二氧化碳和甲烷等。如前所述，采用金屬吸氣劑（如鋯-鋁-16）可以在脫氮的同時，一次性脫除一氧化碳、二氧化碳和烴類等雜質，脫除深度均可以達到1x10-6體積分數。
5：低溫吸附
由于氖相當于氧、氮、一氧化碳、二氧化碳和甲烷等雜質組成而言，沸點很低，因而，可采用低溫吸附法一次性除去所有這些雜質。吸附溫度為液氮溫度，吸附劑可選用細孔硅膠，氧化鋁或分子篩，脫除深度亦可達到1x10-6體積分數
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