燃氫制氮工藝方法

2024-02-28 19:36:15

專利名稱：燃氫制氮工藝方法
技術領域：
本發明涉及提取氮氣的方法，特別是一種燃氫制氮工藝方法。
空氣主要是由氧氣和氮氣組成。在乾燥的空氣中，氮氣的體積佔空氣的78.03％，氧氣的體積佔空氣的20.9％。因此空氣是製取氮氣的最大原料庫。目前製取氮氣的方法，如有低溫精餾法(深冷法)，它是將空氣氣源在極低的溫度下，通過各種換熱裝置，進行分餾、膨脹等複雜工藝過程分離氮氣。製取氮氣還有變壓吸附法，它是把空氣源淨化後，通過加壓或減壓設備改變其壓力，經過碳分子篩組成的多極吸附塔將空氣中的氧吸附氮分離排出的方法。製取氮氣也有薄膜滲透法，它是利用中空纖維膜裝置，使高壓力(12Mpa以上)空氣中的氧分子，通過膜微孔排出，剩餘為通過的氮分子來分離製取氮氣。此外製取氮氣還有化學吸附法，這種方法是將含富氮分子的化合物中，通過化合分解的化學反應分離製取氮氣。上述方法雖然很多，但各有不足之處。其主要問題就是工藝複雜，成本高。
本發明的目的旨在提出一種通過燃燒氫氣，消耗空氣中的氧氣，來製取高純氮氣的無汙染、工藝簡單、安全可靠的燃氫制氮工藝方法。
本發明的目的可以通過下述方案實現。
燃氫制氮工藝方法，其特徵在於所說的工藝方法的流程是①以2H2∶O2的比例，從空壓機取得的空氣，從氫氣發生器取得的氫氣進行混合；②空氣、氫氣混合氣進入燃燒器燃燒；③燃燒後對過剩氫氣催化除氫除水處理，製成高純度氮氣。
以下結合本發明的實施例和附圖，對燃氫制氮工藝方法予以詳細敘述。


圖1燃氫制氮工藝方法流程示意圖。
本發明的燃氫制氮工藝方法依據對氮氣需要量和純度設定燃氫制氮工藝裝置。首先以2H2∶O2的比例或氫氣大於2H2∶O2的比例，從空壓機1取得的空氣，從氫氣發生器5取得的氫氣，再在氫氧氣混合器2中進行混合；然後空氣和氫氣的混合氣進入溫度為400℃--650℃的空氣、氫氣混合燃燒化合反應器3(燃燒器)中燃燒；燃燒後的氣體進入氮氣、水分離器4對過剩氫氣催化，進行除氫除水處理，從而製成氮氣，氮氣純度可達99.999％。
本發明的原理是由於氧氣和氮氣的化學性質不同，利用氧氣和氫氣在400℃--650℃條件下燃燒生成水的化合反映理論，以及氮氣在此條件下不和氫氣反應的原理，使具有一定比例的空氣中的氧氣與氫氣，在對外密封並能承受0.6Mpa熱容器內燃燒消耗掉，再經過分離燃燒中生成的水，而取得高純度氮氣。
本發明利用氫氣在空氣中燃燒成水，分離製取高純氮氣，具有原理科學可靠、投資少、收益大、無汙染、工藝簡單、安全性高等特點。本發明直接從空氣中分離製取高純氮氣工藝方法簡捷，為中小型用戶使用氮氣提供了方便。
權利要求
1一種燃氫制氮工藝方法，其特徵在於所說的工藝方法的流程是①以2H2∶O2的比例，從空壓機取得的空氣，從氫氣發生器取得的氫氣進行混合；②空氣、氫氣混合氣進入燃燒器燃燒；③燃燒後對過剩氫氣催化除氫除水處理，製成高純度氮氣。
2按照權利要求1所述的工藝方法，其特徵在於所說的燃燒器燃燒溫度為400℃--650℃。
全文摘要
本發明是一種燃氫制氮工藝方法。該方法的流程是:(1)以2H
文檔編號C01B21/02GK1358664SQ0013219
公開日2002年7月17日 申請日期2000年12月21日 優先權日2000年12月21日
發明者吳平, 韓津生 申請人:董子珍, 吳平, 翟哲風, 張治旺, 韓津生