空气纯化原理
纯化与分离都是将气体混合物组分彼此分开。但在习惯上,纯化与分离是有区别的:从气体中脱除含量比较少的气相杂质,这个操作过程称为纯化;如果将混合气体中含量比较多的组分彼此分开,这个操作过程称为分离。
低温装置中,原料气内一般都含有杂质,这些杂质必须尽可能地除去。净除杂质的目的是:
(1)防止杂质在局部地区冻结,致使设备、管路堵塞,装置不能正常运行;
(2)除去危险的爆炸物;
(3)提高原料气的纯度;
(4)防止杂质腐蚀设备。因此,气体的纯化设备是低温装置内不可缺少的一个组成部分。
空气纯化方法
气体的纯化主要采用下列几种方法:
l、吸收法:吸收法是以溶液吸收为基础,使气体与吸收溶液互相接触,气体中的杂质被吸收剂所吸收。被吸收的物质是可以溶于液体中,或者与液体起化学反应。
2、吸附法:利用气体在固体表面上积聚的特性,使杂质吸附在固体吸附剂表面进行脱除。
3、冷凝法:冷凝法是用来将气体转变成液体的一种方法,由于多组分混合气体中各组分的冷凝温度不同,在冷凝过程中高沸点组分先凝结出来,混合气体的组分也就发生了变化,得到高纯度的组分。用冷凝法可以脱除沸点高的杂质,冷却温度越低,这些杂质被清除的程度就越高,但消耗的费用也越大。
4、催化法:通过某种适当的化学反应,使杂质转化成无害的化合物,因而可留在气相内;或者转化成比原来的杂质更易除去的化合物,以便达到脱除的目的。
杂质的化学催化都是使用固体催化剂,由非均相催化反应实现的。
5、薄膜渗透法:利用某些薄膜的各种气体组分具有选择扩散的特点以除去杂质。
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