氮氣純化設備的作用和原理如何?

氮氣純化設備是以變壓吸附制得的粗氮為原料，經加氫催化除氧，冷凝水吸附兩級干燥除塵，去除氮氣中的氧、水汽和塵埃等雜質，從而獲得高純度的氮氣。其人口的粗氮純度要求≥98％，出口精氮的純度≥99．999％，氧含量≤3μm，露點≤-65℃。

氮氣純化設備工藝流程圖

第一步是除氧：粗氮與添加的氫氣相混合后進人除氧器，在催化劑的作用下，使粗氮中的雜質氧與氫反應生成水汽，除氧器溫度控制在80～100℃，這樣可使反應生成的水汽全部被氣流帶走，從而保證催化劑不致受到水汽影響而中毒，可無需再生處理長期使用。

第二步是冷凝除塵：氮氣和水汽先經過水冷卻器冷卻到常溫，然后進入冷凍式干燥器進一步冷卻到露點以下，再進入汽水分離器，除去氣體中冷凝下來的冷凝水。

第三步是深度干燥：經冷凝除濕后的氮氣的露點仍然不能滿足需要，必須繼續進入分子篩吸附干燥器深度干燥，除去微量的水分，使露點進一步降低到設計的要求。

第四步是過濾除塵：干燥吸附后的氮氣再經過氣體過濾器，除去分子篩粉末等雜質，便得到高純度、潔凈的精氮，直接輸送到爐區作安全氣、密封氣，或與氫氣混合后作為保護還原氣體。