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工作原理:
氫分子和氫原子是所有化學(xué)元素中zui小的分子和原子,如把鈀的單晶結(jié)構(gòu)考慮成為面心立方體,立方體的八個角為八個鈀原子所占有,六個面的中心部分為六個鈀原子所占有,在這個鈀原子的密集堆積中,只有在鈀管表面能發(fā)生離解的氫原子才能通過,而其它元素的原子和分子,其直徑都大于鈀原子密集堆積的間隙,故不能通過。鈀擴(kuò)散法純化氫就是利用這個原理,擴(kuò)散透過鈀管的氫,其純度*。
使用方法:
本裝置的工藝流程如圖所示。開機(jī)時,先用原料氫置換系統(tǒng),從閥3放空,待系統(tǒng)內(nèi)的高純氮置換干凈后,根據(jù)用戶的原料氫內(nèi)的含氫量和所需高純氫量,參照表一數(shù)據(jù),來選定操作溫度、操作壓力和馳放氣量,然后再通電加熱鈀管,從閥2流出高純氫。調(diào)溫方法,可根據(jù)隨機(jī)所帶的說明書進(jìn)行溫度設(shè)定。從鈀擴(kuò)散制得的高純氫到實際獲得的高純氫,尚需要置換閥2前管線的一段時間,通常約需2—3小時。由于本裝置在出廠前,都要經(jīng)過產(chǎn)品質(zhì)量檢驗,因此閥1和閥3管線內(nèi),充有高純氮,閥2到管線前那段管線充有高純氮。當(dāng)設(shè)備停止使用時,應(yīng)先停電,待裝置冷卻后各閥門都關(guān)閉再停氣,以便在下次使用時減少置換系統(tǒng)的時間。下表中列出了我們對純氫儀用合成氨原料氣和電解氫做氫氣源時,測得的操作溫度、操作壓力及馳放氣量對本裝置純化氫量的一些數(shù)據(jù)用戶可根據(jù)自己的情況參考本表的數(shù)據(jù)來選擇合適的操作條件。一般認(rèn)為在鈀管厚度一定的情況下,進(jìn)出口壓力差越大,溫度越高,則氫的滲透量越大,但平均壓力以8—3公斤/厘米2,操作溫度為300—400℃為宜。
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