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            国内外脱氧剂概述

            发布时间:2019/12/23点击次数:103

             

            国内外脱氧剂概述

            苏州穆尔气体设备有限公司  新闻中心    技术天地    国内外脱氧剂概述

              大多数工业用原料中均含有小于o.5%(体积 分数,下同)的氧,在许多化工工艺中这些量足以使 某些催化剂中毒,影响反应的进行Ⅲ。如在丙烯聚 合工艺中原料丙烯中氧的体积分数在20×10-6以 上时,随着氧的体积分数的增加,产品等规度明显下 降。高效催化剂较络一Ⅱ型催化剂对氧更加敏 感L2j。因为前者TiCl。为负载型,含量低,活性高。 TiCl。被氧毒化是消耗性的,生成了无聚合活性的 TiOz和TiCl。。对于电子、冶金工业,氧虽然不一定 是催化剂和毒物,但也是一种有害物质。随着科学 技术和工业生产的高速发展,对产品质量也提出了 更高要求。如在浮法玻璃工业、彩电和电子工业生 产线的气体净化系统;从工业电解氢中脱除氧及空 分氮气中脱除氧气,发生炉煤气脱氧制“富化气”;作 为特种钢生产和加工的;て,热处理用气脱氧以 及科研所需高纯气体等,均对原料气中的氧提出了 更高的要求。

            一、脱除微量氧的机理

               脱氧剂类型不同,脱除氧的机理也不相同,这与 脱氧剂化学组分有关。

            1.1催化加氢脱氧 以钯、铂等为主要活性组分的贵金属脱氧剂通 常就是采用催化加氢,即在氢存在下,原料气中残氧 与氢在催化剂作用下反应生成水而将氧除去。此类 催化剂活性高,可在常温下使用。但在使用过程中 需配氢。

            1.2化学吸收法 包括催化加氢在内,以钯、铂及以铜、镍、锰等过 渡金属元素为活性组分的脱氧剂均是利用它们具有 d5,d7,d8,d10结构,对氧有中等强度的化学吸附的原 理脱氧。而在无氢气存在下,原料中的残氧也可与以上金属的低价氧化物或金属反应生成高价金属氧 化物和水,而达到脱氧的目的。这种脱氧剂虽然可 以在无氢存在下使用,但使用前需用氢在175~300 ℃下还原,使活性组分呈金属态或低价态。以上脱 氧剂一般在升温条件下使用,效果比贵金属脱氧剂 稍差,但制造成本较低。

            1.3 燃烧除氧 催化剂一般以活性炭作为载体,浸渍活性组分, 制成成品,和氧反应时,碳和氧反应生成碳氧化物达 到除氧目的,但这种方法会产生C0和C0。。

            二、贵金属脱氧剂

            2.1 制备方法及产品特点

               该类脱氧剂主要以钯、铂为活性组分(质量分数 通常低于O.5%),俗称钯触媒,用浸渍法载在氧化铝、硅胶、活性 炭、碳纤维、分子筛、二氧化钛等载体上,再经干燥、 焙烧、活化而制得。该类催化剂在各种气体催化脱 氧过程中具有独特的效果;钚宰榉衷诖呋林幸 般呈蛋壳型分布。 这种催化剂具有操作温域宽(室温~400℃)、 空速高(可达10 000 h_1)和残氧量低等特点。常温 下活性高是它的最大优势。操作压力也可从常压~ 3.O MPa,此时出口氧体积分数低于1 mL/m3;若降 低空速,提高温度或将贵金属含量提高,可使出口氧 低于o.1 mL/m3。但对原料气中其它杂质(如硫、 氯等)要求较严。 在使用时,由于必须有氢存在,所以该催化剂目前主要应用于电解氢脱氧制备高纯氢气及惰性气体 如N。,Ar等。 该催化剂可不预先活化,在正常使用条件下可 连续使用,不需再生。因其脱氧率高、使用方便,深 受用户欢迎。

            2.2常用脱氧剂型号及使用条件

               国外使用的贵金属脱氧剂以钯系为主,如En— gelhard公司的o.5Pd Al:O?稍贠~1 000℃范围 内使用。BASF公司的RO系列含钯为o.125%~ o.7%(质量分数,下同),使用温度范围0~600℃。 UCI公司的C54—1到C54—7,钯分别为0.03%, o.07%,0.1%,o.14%,o.35%和0.4l%,除C54—1 含钯低,出口氧小于或等于10 mI。/m3外,其余皆达 到小于1 mL/m3,其中C54—4还添加2.8%Ni,呈 币8.4 mm球形[3.4]。G75系列为活性炭载o.1%到 0.5%Pd,适用空速为5 000 h~,比其它系列略低。 国产有105型、201型和T0—3型等[5]。105型钯 质量分数o.4%~o.6%,使用前经还原处理,还原条 件为温度350~400℃,空速200~400 h~。常温下脱 氧失效后可用氢气再生,温度为200~250℃,保持2 ~3 h。如果本品在100~102℃下使用,勿需再生。使 用前原料需经干燥脱水处理,以免影响其脱氧效果。 T0—3使用空速高达10 ooo h~,专用于制取纯度为 99.999%~99.999 9%高纯气体。 Do一20脱氧剂在使用时一旦严重吸水或浸 水,可在110~120℃下干燥6 h获得再生。若脱氧 剂被油污染,可在500~550℃用含氧气体或空气再 生3  ~5 h,然后在200℃下用H:还原2~4 h以获得 再生。若被硫中毒而失活,可在300~500℃下用 H:还原4~8 h,使其再生。

            各种系列脱氧剂均有自身上的优势及不足之 处。近年来国内外许多研究者成功地研制出复合型 脱氧剂,使其脱氧效果更加先进。

            ----苏州穆尔气体

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