Азотно-водородные атмосферы

 

Эти атмосферы получаются из жидкого аммиака, испаренного и диссоции ровавшего на азот и водород по реакции (6.17).

Реакция протекает при температурах 800…900 °С в присутствии катализато­ра, которым могут являться железные стружки.

Схема приготовления данной атмосферы приведена на рис. 6.10 и работает следующим образом: газообразный аммиак поступает в диссоциатор 9, где при внешнем обогреве п ротекает реакция (6.17). Затем диссоциированный аммиак охлаждается в водяном холодильнике 3. Содержание азота в полученной атмо­сфере 25%, водорода 75%, Обозначается атмосфера ДА.

Однако возможно получение атмосферы с меньшим содержанием водорода (что позволяет снизить её взрывоопасность) путем диссоциации аммиака с последующим частичным сжиганием в смеси с воздухом. Получение такой атмо­сферы осуществляется следующим образом: газообразный аммиак подается в диссоциатор 9, где протекает реакция (6.17), далее он смешивается с воздухом, и газобразная смесь подается в камеру сжигания 10, где на поверхности ка­тализатора (типа ЧЭЧМ-14) при температурах 1000...1200 °С проходит сжига­ние водорода. На выходе продукты сжигания охлаждаются в водяном холо­дильнике 3. Для более водной осушки применяется фреоновый холодильник 6 и адсорбер 7, что обеспечивает остаточное содержание влаги, соответствую­щее точке росы для готовой атмосферы -50 °С. Обозначение атмосферы ПСВ-а.

 

Азотные атмосферы

 

Технический азот производят кислородные станции как побочный продукт. Чтобы использовать его в качестве контролируемой атмосферы, из него удаля­ ют кислород.

В лабораторных условиях при использовании сжатых баллонных газов очи­стку азота проводят по схеме, приведенной на рис. 6.11.

Рис. 6.11. Схема получения азотной атмосферы.

 

Установка состоит из противоточного теплообменника 1, аппарата гидрирования 2, кало­рифера 3, адсорберов с силикагелем 4 и трубчатого холодильника 5. Смесь газов поступает во внешнюю полость теплообменника, где подогревается до 80 °С. Из теплообменника 1 газ следует в аппарат гидрирования 2, где на палладиевом катализа­торе протекает реакция гидри­рования.

Влажный газ подогревается в калорифере 3 до температуры 250…300°С и поступает в первую колонку адсорбера 4, восстанавливая отрабо­танный силикагель. Затем он подается во внутреннюю полость теплообменника и отдает часть тепла газу, входящему в установку. Далее газ следует в трубча­тый холодильник 5 и во вторую колонку силикагелевого осушителя. Точка росы полученной атмосферы составляет -40...-50 °С.

В промышленных условиях технический азот с содержанием кислорода до 5% ноступает по магистрали от установки разделения воздуха. Водород полу­чают путем диссоциации аммиака (атмосфера ДА, рис. 6.11). Газы смешивают­ся в необходимой пропорции в зависимости от содержания кислорода в техни­ческом азоте Полученную ведородовоздушную смесь охлаждают до комнатной температуры. Затем смесь поступает в узел глубокой очистки с цинко-хромовым катализатором, где при температуре 400..500 °С проходит реакция гидрирования кислорода до остаточного содержания ме­нее 0, 5%. Далее все по схеме на рис. 6.11, начиная с тепло­обменника 1. Описанная атмосфера пригодна для использования фактически во всех процес­сах термической обработки.

Разработаны схемы уста­новок для очистки техниче­ского азота от кислорода с применением природного га­за. Они аналогичны по соста­ву рассмотренной выше эндогазовой установке.

 

Рис. 6.12. Схема получения аргоно-водородной атмосферы.

 

 

⇐ Предыдущая29303132333435363738Следующая ⇒

Поделиться: