氧氣純化系統與氫氣純化系統相似，在這裏我們以氫純化系統為(wèi)例進行原理(lǐ)講解。

氫氣純化裝(zhuāng)置能(néng)夠去除氫氣中(zhōng)的氧氣和水分(fēn)雜質(zhì), 以滿足對氫氣的含氧量和含水量有(yǒu)較高要求的用(yòng)戶。

氫氣純化裝(zhuāng)置為(wèi)整體(tǐ)框架式結構，框架内安(ān)裝(zhuāng)有(yǒu)氣水分(fēn)離器、脫氧器、氫氣幹燥器、氫氣冷卻器、過濾器、積水器等設備和各種閥門、管道以及檢測、控制用(yòng)的就地儀表和一次儀表。

脫氧的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)

在催化劑的作(zuò)用(yòng)下，氫氣中(zhōng)的少量氧氣可(kě)與氫氣發生化合反應生成水，達到除氧目的。該反應為(wèi)放熱反應，反應式如下：

2H2+O2 催化劑 2H2O+Q

因為(wèi)催化劑自身的組成、化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應前後均不發生變化，因此催化劑可(kě)連續使用(yòng)，無需再生。

脫氧器的結構及流程

脫氧器為(wèi)内、外筒結構，催化劑裝(zhuāng)填在外筒和内筒之間，防爆電(diàn)加熱組件安(ān)裝(zhuāng)在内筒内，兩個溫度傳感器分(fēn)别位于催化劑填料的頂端和底端，用(yòng)于檢測和控制反應溫度。外筒外部包覆保溫層，可(kě)防止熱量散失及避免燙傷。

原料氫氣從脫氧器上端入口進入内筒，經電(diàn)加熱元件加熱，由下至上流經催化劑床層，原料氫氣中(zhōng)的氧氣與氫氣在催化劑的作(zuò)用(yòng)下發生化合反應生成水，從下端出口流出的氫氣中(zhōng)的氧含量可(kě)降至1ppm以下。化合生成的水以氣态形式随氫氣流出脫氧器，在随後的氫氣冷卻器中(zhōng)冷凝， 

在氣水分(fēn)離器中(zhōng)過濾并被排出系統。

幹燥的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)

氫氣的幹燥采用(yòng)的是吸附法，用(yòng)分(fēn)子篩作(zuò)為(wèi)吸附劑，幹燥後氫氣的露點可(kě)達到-70℃以下。
分(fēn)子篩是一種具(jù)有(yǒu)立方晶格的矽鋁酸鹽化合物(wù)，經脫水後内部形成了許多(duō)大小(xiǎo)相同的空腔，具(jù)有(yǒu)極大的表面積。能(néng)把形狀直徑大小(xiǎo)不同的分(fēn)子，極性程度不同的分(fēn)子，沸點不同的分(fēn)子，飽和程度不同的分(fēn)子分(fēn)離開來，故稱為(wèi)分(fēn)子篩。水是極性很(hěn)強的分(fēn)子，分(fēn)子篩對水有(yǒu)強烈的親和力。
分(fēn)子篩的吸附為(wèi)物(wù)理(lǐ)吸附，當吸附飽和後，需要一段時間進行加熱再生才能(néng)再次進行吸附。因此一台純化裝(zhuāng)置中(zhōng)至少包含兩台幹燥器，一台工(gōng)作(zuò)時另一台再生，才能(néng)保證連續不斷的生産(chǎn)露點穩定的氫氣。
幹燥器為(wèi)内、外筒結構，吸附劑裝(zhuāng)填在外筒和内筒之間，防爆電(diàn)加熱組件安(ān)裝(zhuāng)在内筒内，兩個溫度傳感器分(fēn)别位于分(fēn)子篩填料的頂端和底端，用(yòng)于檢測和控制反應溫度。外筒外部包覆保溫層，可(kě)防止熱量散失及避免燙傷。
吸附狀态（包括主工(gōng)作(zuò)狀态和次工(gōng)作(zuò)狀态）和再生狀态的氣流是反向的。吸附狀态時上端管口為(wèi)氣體(tǐ)出口，下端管口為(wèi)氣體(tǐ)進口，再生狀态時上端管口為(wèi)氣體(tǐ)進口，下端管口為(wèi)氣體(tǐ)出口。
幹燥系統按照幹燥器的數量可(kě)分(fēn)為(wèi)兩塔幹燥器和三塔幹燥器。

兩塔幹燥器的工(gōng)作(zuò)流程

兩塔純化典型流程

裝(zhuāng)置中(zhōng)設置了兩台幹燥器，在一個循環周期（48小(xiǎo)時）内進行交替工(gōng)作(zuò)、再生，從而實現整套裝(zhuāng)置工(gōng)作(zuò)的連續性，幹燥後氫氣的露點可(kě)達到-60℃以下。在一個工(gōng)作(zuò)周期（48h）中(zhōng)，幹燥器A、B分(fēn)别經曆以下工(gōng)作(zuò)狀态，見表

幹燥器工(gōng)作(zuò)狀态

三塔幹燥器的工(gōng)作(zuò)流程

三塔純化典型流程

裝(zhuāng)置中(zhōng)設置了三台幹燥器，在一個循環周期（24小(xiǎo)時）内，每台幹燥器都依次經曆主工(gōng)作(zuò)、次工(gōng)作(zuò)、再生狀态，從而實現整套裝(zhuāng)置工(gōng)作(zuò)的連續性，幹燥後氫氣的露點可(kě)達到-70℃以下。

由表可(kě)以看出，整套裝(zhuāng)置在一個循環周期内也存在三種工(gōng)作(zuò)狀态，分(fēn)别被稱作(zuò)Z1、Z2、Z3。

裝(zhuāng)置與幹燥器的工(gōng)作(zuò)狀态