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高壓特氣的技術(shù)背景和部分氣體提純的大致情形解析
隨著市場(chǎng)對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)氣體的組分含量要求越來(lái)越低，這是基于中國(guó)某些高純氣體尤其是空分氣體的純度不斷提高?？辗之a(chǎn)品中N2、O2、Ar的純度有的已經(jīng)達(dá)到99.9999%，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也因?yàn)樯a(chǎn)、使用單位的水平提高而不斷提升，按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的檢測(cè)指標(biāo)，進(jìn)行檢測(cè)需要各種高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)氣體。
隨著我國(guó)半導(dǎo)體、光電技術(shù)的飛速發(fā)展，研發(fā)提純凈化水平高、耐高壓、使用方便、投資少、易推廣的目標(biāo)，對(duì)N2、H2、He、Ar、O2、NO氣體配制用高壓提純技術(shù)及裝置尤為重要。
一、氮?dú)馓峒兗夹g(shù)
采用高效的脫氧催化劑，利用脫氧催化劑的氧化還原特點(diǎn)，脫除N2中的痕量O2，脫氧在室溫下進(jìn)行，催化劑失活后通氫還原，還原溫度為350-450℃，其特點(diǎn)是有一定的水蒸汽排出。然后用大量的N2吹洗或抽空與通氮相結(jié)合的方式將H2吹凈。
二、氫氣、氦氣提純技術(shù)
提純裝置內(nèi)充裝兩種耐低溫的多孔吸附劑，經(jīng)過(guò)良好的換熱設(shè)計(jì)，在低溫條件下吸附，可有效將H2、He中的雜質(zhì)除去，其純度可達(dá)99.9999%，由于條件十分的苛刻，操作者一定要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的培訓(xùn)指導(dǎo)，否則極易發(fā)生安全事故。由于該方法可有效除去H2中的N2、CO、CH4等，也可以推廣為規(guī)?；疕2提純方式，此類低溫法是高純H2生產(chǎn)的重要方法之一。
三、一氧化碳提純技術(shù)
一氧化碳為底氣的標(biāo)準(zhǔn)氣體，市場(chǎng)需求盡管不大，但用戶必需，該標(biāo)氣要求CO2、O2成分的含量較低，采用高純CO配制從理論講是可以的，但高純CO的價(jià)格較高，同時(shí)高純CO有時(shí)其中的CO2、O2含量也滿足不了要求，為此，必須利用現(xiàn)有條件，在氣體的超純提純上下工夫，通過(guò)完備的分析設(shè)備和分析技術(shù)，可以成功解決這一問題，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)氣體的制造特點(diǎn)，采用脫氧和脫水在同一裝置內(nèi)內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)，設(shè)備工作壓力15MPa，所用的催化劑為3種不同活性的復(fù)合型脫氧劑，其中的一種抗中毒容量大，測(cè)試效果十分明顯，從中也獲得CO脫O2、CO2技術(shù)，為電子級(jí)CO的生產(chǎn)提供了技術(shù)拓展基礎(chǔ)。
四、氬氣提純技術(shù)
高純氬氣的分析檢測(cè)，需要標(biāo)準(zhǔn)氣體。根據(jù)GB/T10642高純氬氣國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，高純氬氣分為3個(gè)等級(jí)，其控制成分要求較地低，通常大空分分餾出來(lái)的液態(tài)Ar質(zhì)量很好。氬氣的凈化除采用精餾的方法外，對(duì)充瓶后的氬多采用終端提純的手段，吸氣劑可以同氬氣中的幾乎所有的雜質(zhì)反應(yīng)，反應(yīng)的程度取決于雜質(zhì)的種類及反應(yīng)溫度，N2是比較難除的雜質(zhì)，其它如O2、CO2、H2O雜質(zhì)可通過(guò)其它的常規(guī)方法除凈，為了節(jié)省價(jià)格不菲的吸氣劑，在提純?cè)O(shè)備流程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮氣體的初級(jí)凈化，由于吸氣劑的激化溫度高達(dá)500℃以上，又是在高壓下工作，所以所用設(shè)備的安全問題，是必須要高度的重視，吸氣劑由于參加了化學(xué)反應(yīng)，在使用時(shí)不斷的消耗，其吸氣能力隨著床層的降低而不斷下降，當(dāng)發(fā)現(xiàn)Ar的純度下降，應(yīng)考慮是否需要更換吸氣劑。在Ar提純時(shí)可采用國(guó)產(chǎn)的吸氣劑，成本可降低較多。
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