| 常用的氢气纯化方法、纯化效果和主要用途
| 序号 |
纯化方法 |
纯化材料 |
原料氢气的纯度/% |
纯化效果 |
主要用途 |
| 脱除杂质 |
脱除深度 |
| 1 |
吸收法 |
乙醇胺、热碳酸钾、氢氧化钠等 |
含氢量低的转化，副产品粗氢 |
CO2 |
＜25×10-6 |
用于化工厂的粗氢除去CO2 |
| 2 |
吸 附
法 |
吸附干燥 |
硅胶、分子筛、活性氧化铝 |
＞99%的氢气 |
H2O、CO2 |
H2O＜5×10-6（初级）
H2O＜5×10-6
CO2＜5×10-6 |
用于氢气的初级终端的纯化 |
| 低温变温吸附 |
硅胶、活性炭、分子筛（液氮） |
≥99.99%所纯氢 |
各种杂质 |
N2、O2、THC均 ＜0.1×10-6
H20＜0.5×10-6 |
用于氢气的精纯化 |
| 变压吸附 |
分子筛、活性炭 |
40%的粗氢 |
各种杂质 |
H2≥99.999% |
用于纯化和含氢量低的粗氢的提纯 |
| 3 |
催化反应法 |
Pd、Pt、Cu、Ni等金属制成的催化剂 |
＞99%的氢气 |
O2 |
O2＜0.1×10-6 |
用于脱除氢气中的氧 |
| 4 |
钯合金扩散法 |
钯合金膜 |
＞99.5%的氢气（其中O2＜0.1%） |
各种杂质 |
H2 ≥99.9999% |
用于氢气的精制纯化 |
| 5 |
金属氢化物 |
Fe-Ti稀土-Ni等合金 |
--- |
各种杂质 |
H2≥99.999% |
用于氢气的精制纯化 |
（3）氧气的纯化 氧气多数是从液态空气中制取的，其中含有微量的水、氮、二氧化碳及一些惰性气体。氧气的纯化有低温精馏法、催化反应法和吸附法。一般采用氯化钙、105催化剂、分子筛注液氮冷阱和下班滤球去除其杂质，将低纯度的氧净化为高纯度的氧。GB/T14599《高纯氧》国家标准要求高纯氧的主要技术指标应达到下表的要求。
高纯氧的主要技术指标
| 项目 |
指标 |
| 优等品 |
一等品 |
合格品 |
| 氧纯度/%
≥ |
99.99 |
99.98 |
99.995 |
| 氩含量/10-6
≤ |
2 |
5 |
10 |
| 氮含量/10-6
≤ |
5 |
10 |
20 |
| 二氧化碳含量/10-6
≤ |
0.5 |
1 |
1 |
| 总烃含量（以甲烷计）/10-6≤ |
0.5 |
1 |
2 |
| 露点/ ℃ ≤ |
-72 |
-70
| -69 |
| 水分含量/10-6
≤ |
(2) |
(2.5) |
(3) |
注：表中纯度及含量均以体积分数表示。
氧气的纯化方法、纯度效果和适用范围
序
号 |
纯化方法 |
纯化材料 |
原料氩气的纯度/% |
纯化效果 |
适用范围 |
| 脱除杂质 |
脱除深度 |
| 1 |
低温精馏法 |
--- |
≥99.2 |
Ar、N2、CO2、H2O、HC |
Ar＜(5～20)×10-6,
N2＜(10～40)×10-6,
CO2＜1×10-6,
H2O＜3×10-6 |
在一定容量的空分设备上增设高氧塔制取高纯氧 |
| 2 |
催化反应法 |
Pt、Pd催化剂 |
≥99.5 |
H2、CH4 |
H2＜0.5×10-6,
CH4＜0.5×10-6 |
仅用于去除氢、烃类杂质的生产工艺 |
| 3 |
吸附法 |
--- |
≥99.5 |
H2O、CO2 |
H2O＜0.5×10-6
CO2＜0.5×10-6 |
用于空分氧、电解氧的纯化 |
(4)氩气的纯化 氩气一般由液态空气分馏制取，其氩含量在99.7%以上。GB/T 4842《纯氩》和GB/T 10624《高纯氩》国家标准要求纯氩的主要技术指标应达到下表一的要求，高纯氩的主要技术指标应达到下表2的要求。
氢氩的主要技术指标（表一）
| 项目 |
指标
|
| 氩纯度/%
≥ |
99.99 |
| 氢含量/10-6
≤ |
5 |
| 氧含量/10-6
≤ |
10 |
| 氦含量/10-6 ≤ |
50 |
| 总碳含量(以甲烷计)/10-6≤ |
10 |
| 水分含量/10-6 ≤ |
15 |
注：表中纯度和含量为体积分数。
高纯氩的主要技术指标（表二）
| 项目 |
指标 |
| 优等品 |
一级品 |
合格品 |
| 氩纯度/% |
99.996 |
99.9993 |
99.999 |
| 氮含量/10-6 |
2 |
4 |
5 |
| 氧含量/10-6 |
1 |
1 |
2 |
| 氢含量/10-6 |
0.5 |
1 |
1 |
| 总碳含量（以甲烷计）/10-6 |
0.5 |
1 |
2 |
| 水分含量/10-6 |
1 |
2.6 |
4 |
注：1、表中纯度和含量为体积分数。
2、表中氩纯度未扣除水分含量。
用深冷法从空气合成氨尾气中提取的气态和液态纯氩，所含的杂质主要有氧、氮、氢、二氧化碳、水和有机气体。采用的纯化方法有吸附法、催化反应法、金属吸气法。下表中给出氩气的纯化方法、纯化效果和适用范围。
（5）氦气的纯化 氦气是以天然气为原料，采取分离提纯法制得。另一种是以空气为原料，对空气加压降温液化，经过分离、精馏和提纯制得。用空气分离装置制备的氦气，其纯度约为25%，其余为氖报导。用液氖冷凝法制取纯度为99%的粗氦，经过常压液氮为冷源的低温吸附器净化后，再经负压液氢为冷源的低温固化分离器进一步净化，从而可获得99.999%-99.99999%的高纯氦气。国家标准GB/T4844.3《高纯氦》要求高纯氦必须达到下表规定的技术指标。
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