氦氣凈化機脫除氦氣中不同雜質的方法

高純氦氣是指其組分含量大于99.999%，即雜質含量小于10x10-6(體積分數)的氣體。工業上提供的純氣體其雜質總量一般都小于100x10-6

(體積分數)，因此，必須通過進一步純化，將雜質脫除到10x10-6(體積分數)以下。

工業純氦氣體主要雜質是氮、氧、水分、一氧化碳、二氧化碳和烴類，通過氦氣凈化機的不同組合工藝可以把氦氣里的雜質用以下方法脫除。

1、脫除氮

脫除氮時，有時伴隨著氧的脫除。主要用金屬吸氣劑進行吸收。常用的金屬吸氣劑有鈣、鈦、鈾和鋯-鋁16等。用金屬鈣做吸氣劑時，同時吸收

氮和氧，反應溫度650~680℃，進口氣體的雜質濃度相當于240x10-6(體積分數)空氣時，出口雜質小于50x10-6(體積分數)。金屬鈣的

利用率為50%~60%。用海綿狀的金屬鈦或鋯-鋁16做吸氣劑可同時吸收氧、氮、氫、水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳和烴類等雜質。

2、脫除氧

脫除氧一般用化學法。常用的脫氧劑有氧化錳或Ag-X分子篩等。氧化錳脫氧劑吸收氧，總反應式為:2MnO+O2→2MnO2,在反應溫度150℃，

空速1000h-1時，可將0.1%(體積分數)的氧脫除到2x10-6(體積分數)。在常溫下用Ag-X分子篩脫氧。雜質氧含量可由44x10-6降至

3x10-6.氧化錳與Ag-X分子篩脫氧劑使用后均需用氫氣還原，還原后的脫氧劑可重新使用。

3、脫除氫

脫除氫用氧化銅或Pd-X分子篩。氧化銅脫氫，反應溫度為350~400℃，空速為200h-1，氣體中的氫的體積分數可由1%降至1x10-6。氧化銅吸

收氫后需用含氧2%~5%的惰性氣體進行再生，以便重新使用。

4、碳化合物的脫除

含碳化合物主要是碳氧化合物，主要為一氧化碳、二氧化碳和甲烷等。如前所述，采用金屬吸氣劑(如鋯-鋁-16)可以在脫氮的同時，一次性

脫除一氧化碳、二氧化碳和烴類等雜質。脫除深度均可以達到1x10-6。

5、低溫吸附

由于氦相對于氖、氧、氮、一氧化碳、二氧化碳和甲烷等雜質組分而言，沸點很低，因此，可采用低溫吸附法一次性除去所有這些雜質。吸附溫度有負壓液氮溫度，吸附劑可選用細孔硅膠、氧化鋁或分子篩，脫除深度亦可達到1x10-6(體積分數)以上。

關鍵詞：氦氣凈化機 氦氣純化器