氢氮混合保护气体应用及设施设计

氢氮混合保护气体：将从氢气站来的氢气和从氧气站来的氮气按照保护气体的质量标准进行脱氧与干燥后混合成一定含氢量的氢氮气体。脱氧在装有催化剂的脱氧器内进行，氢氧在催化剂表面反应生成水，反应热和部分水在冷却器内移走，剩余的水分通过吸附干燥器除去。当需要的吸附剂数量较大时，吸附干燥器前可增设冷冻脱水器，以减轻吸附干燥器的负荷。常用的催化剂是以三氧化二铝为载体的钯催化剂，常用的吸附剂有硅胶和分子筛等。当从氧气站来的氮气质量符合保护气体要求时也可不设氮气净化装置。流程见图1。氨分解与氨燃烧气体：以液氨为原料，通过催化热分解或空气不足时氨燃烧所得的氢氮保护气体。

1)氨分解气体。蒸发液氨在镍催化剂和温度为650～850℃条件下分解得到含氢75％、氮25％的保护气体。该气体可直接使用，也可与氧气站来的氮气进一步混合得到其他含氢量的保护气体。

(2)氨燃烧气体。气态氨在空气不足的情况下部分燃烧生成氮气和水，未燃烧的气态氨在一定温度和催化剂存在的条件下分解成氢和氮，氢、氮混合气体经吸附干燥后得到的氮氢保护气体。控制空气与气态氨的比例可以控制两个反应的进程.

可燃物不完全燃烧制氢氮保护气体:可燃气体或液体在空气不足的情况下燃烧、转换获得的氢氮保护气体。这些可燃物有焦炉煤气、发生炉煤气、天然气、分解保护气体工艺流程图低d丙烷以及煤油、汽油、柴油等。燃烧产物有一氧化碳、二氧化碳、氮气和水，一氧化碳在催化剂存在的条件下与水蒸气反应转化成二氧化碳和氢气。二氧化碳可用羟基乙胺(MEA)水溶液等吸收剂洗涤除去。在经过冷冻和吸附干燥除水后即可得到氢氮保护气体.