氮气纯化装置的作用和原理如何?

氮气纯化装置是以变压吸附制得的粗氮为原料，经加氢催化除氧，冷凝水吸附两级干燥除尘，去除氮气中的氧、水汽和尘埃等杂质，从而获得高纯度的氮气。其人口的粗氮纯度要求≥98％，出口精氮的纯度≥99．999％，氧含量≤3μm，露点≤-65℃。

氮气纯化装置的原理如图所示。

氮气纯化装置工艺流程图;

   第一步是除氧。粗氮与添加的氢气相混合后进人除氧器，在催化剂的作用下，使粗氮中的杂质氧与氢反应生成水汽，除氧器温度控制在80～100℃，这样可使反应生成的水汽全部被气流带走，从而保证催化剂不致受到水汽影响而中毒，可无需再生处理长期使用。

第二步是冷凝除尘，氮气和水汽先经过水冷却器冷却到常温，然后进入冷冻式干燥器进一步冷却到露点以下，再进入汽水分离器，除去气体中冷凝下来的冷凝水。

第三步是深度干燥。经冷凝除湿后的氮气的露点仍然不能满足需要，必须继续进入分子筛吸附干燥器深度干燥，除去微量的水分，使露点进一步降低到设计的要求。

   第四步是过滤除尘。干燥吸附后的氮气再经过气体过滤器，除去分子筛粉末等杂质，便得到高纯度、洁净的精氮，直接输送到炉区作安全气、密封气，或与氢气混合后作为保护还原气体。