碳载氮气纯化装置原理

碳载氮气纯化装置也叫氮气纯化设备，是我公司研发生产的高端气体纯化设备，用于工业上氮气除杂，主要除去的是氮气中的氧气，以提高氮气的纯度。氮气纯化装置广泛应用于半导体制造、医药、化工、冶金、电力部门等领域。

它使用活性炭等碳材料作为吸附剂。其主要工作原理是利用碳材料对空气中的有害气体分子进行吸附，将其从空气中去除，从而净化空气。它的纯度通常很高，氮气纯度能达到99.9999%。本文重点讲述碳载氮气纯化原理，以及工艺流程和优势。

碳载氮气纯化装置原理概述

碳载纯化装置是利用除氧型催化剂在350℃温度条件下使普氮气体中的O2与催化剂中的C发生化学反应生成CO2（C+O2→CO2），并经过过滤器过滤除尘，除去碳催化剂除氧后的灰份，然后利用干燥剂能吸收CO2的功能将部分CO2除去，从而制得高纯氮气的设备。

其最大的特点为不需要配备氢气源及出口氨气中不含氢，本装置需按氮气产量的1.1倍配置原料氮气，原料氮气的纯度一般为99.9%，其运行成本最理想。

氮气纯化装置工艺流程

氮气纯化装置，一般由换热器、除氧塔、冷却器、干燥塔、粉尘过滤器、控制柜等等组成。

1、除氧

普氮进入除氧塔升温后，普氮中的氧与催化剂中的碳催化剂进行反应，来除去普氮中的氧，然后经过滤器除去气体中因催化剂除氧产生的粉尘。

除氧塔中的催化剂属消耗型，一般每隔30~45天需更换一次，更换时系统提示切换到另一塔继续工作。

2、冷却

除氧塔出来的高温氮气，经管路进入换热器初次冷却降温后（约75℃以下）进入风冷却器,经风冷却器再次降温后（约45℃以下）进入干燥塔。

3、吸附干燥并脱除二氧化碳

经冷却后的氮气，进入由两只干燥塔组成的氮气干燥系统，并吸附除氧后产生的二氧化碳，最后经过粉尘过滤器过滤得到所需高纯氮气。其中一只干燥塔吸附时，另一只已吸附饱和的干燥塔再生。再生时，需不断通入少量干燥高纯氮气，并进行加热，吹扫分子筛，且通过排空阀排空，使干燥塔分子筛再生。再生完毕后，冷却备用。

4、电气控制系统

装置的电气控制系统可分为三部分，由自动切换阀门、自动恒温控制及温控切换组成。程序控制包括普氮纯度偏低报警、普氮压力偏低报警等从而使装置能实现相关的自动控制。

碳载氮气纯化装置的优势

1. 安全、可靠，常温条件下产生低压氮气，从而规避了由高压罐以及低温液氮罐带来的潜在安全风险，氮气纯化装置可以连续24小时工作提供源源不断的氮气，且无需人值守；
2. 紧凑的设计、灵活的配置，纯化装置体积紧凑，节省实验室空间;可以根据用户的气体需求，灵活的配置各类模块组成；
3. 能量节约模式，无氮气需求时自动进入待机模式；

总而言之，氮气纯化装置具有良好的气密性及抗污染能力，加热氮气纯化装置采用内热式结构，容器外围采用新颖的保温材料，散热小，能耗低，无污染。工艺上采用复式流程，能连续工作。该设备用于工业上氮气除杂，主要除去的是氮气中的氧气，以提高氮气的纯度。如果您有高纯度氮气的需要，欢迎联系浙江盛尔气体设备制造有限公司！