氢气纯化器在气相色谱仪上的应用

一、 用途    

 

      此产品引进国外先进技术，为国内各大专院校、科研单位、石油化工（炼油）、轻工、电子、制药、环境监测、医疗卫生等单位，化验室、实验室、分析室，提供粗氢精制成高纯氢而研制的一种小型数控钯扩散纯化仪。且一机可配带多台气相色谱和库仑仪，在材料学方面得到广泛的应用，如人造金刚石、钻石的结晶、电子管制造、LED制造，超纯氢气氢气和甲醇气体不同比例的混合，真空条件下经过一定的温度在硅片结晶，得到优质的人造金刚石和钻石产品。不间断连续工作，自动化程序控制，氢气纯度高达99.9999%。使用寿命长是目前实验室、化验室、分析室和制造企业最为理想的换代产品。

 

二、工作原理

 

       氢分子和氢原子是所有化学元素中最小的分子和原子，如把钯的单晶结构考虑成为面心立方体，立方体的八个角为八个钯原子所占有，六个面的中心部分为六个钯原子所占有，在这个钯原子的密集堆积中，只有在钯管表面能发生离解的氢原子才能通过，而其它元素的原子和分子，其直径都大于钯原子密集堆积的间隙，故不能通过。钯扩散法纯化氢就是利用这个原理，扩散透过钯管的氢，其纯度极高。 氢气回收装置是利用50%以上的原料氢气通过钯扩散把氢气提纯到99.9999%以上，在化工（化验室、实验室内的气相色谱仪配套）、电子（电子管、多晶硅、LED等）、材料学（人造金刚石、人造钻石）上的应用。

 

三、使用方法

 

      本装置的工艺流程如图所示。开机时，先用原料氢置换系统，从阀3放空，待系统内的高纯氮置换干净后，根据用户的原料氢内的含氢量和所需高纯氢量，参照表一数据，来选定操作温度、操作压力和驰放气量，然后再通电加热钯管，从阀2流出高纯氢。调温方法，可根据随机所带的说明书进行温度设定。从钯扩散制得的高纯氢到实际获得的高纯氢，尚需要置换阀2前管线的一段时间，通常约需2—3小时。由于本装置在出厂前，都要经过产品质量检验，因此阀1和阀3管线内，充有高纯氮，阀2到管线前那段管线充有高纯氮。当设备停止使用时，应先停电，待装置冷却后各阀门都关闭再停气，以便在下次使用时减少置换系统的时间。下表中列出了我们对纯氢仪用合成氨原料气和电解氢做氢气源时，测得的操作温度、操作压力及驰放气量对本装置纯化氢量的一些数据用户可根据自己的情况参考本表的数据来选择合适的操作条件。一般认为在钯管厚度一定的情况下，进出口压力差越大，温度越高，则氢的渗透量越大，但平均压力以8—3公斤/厘米2，操作温度为300—400℃为宜。至于驰放气量，一般以稍大于杂质的化学计量为佳。