氨气化学式为NH3,分子量为17.031,标准状况下,密度 0.771g/L,相对密度0.5971(空气=1.00)。
高纯氨气是一种无色、有强烈的刺激气味的气体,强腐蚀性有毒物质。
高纯氨在制造行业应用非常广泛:
1合成氨气用于制造氮肥等化工原料
2工业氨气用于氨分解制氮氢混合气体
3液氨用于电厂等工厂氨制冷系统的制冷剂(R717)
4液氨用于有机合成
5高纯氨气用于LED电子行业的氮源
6高纯氨气跟硅烷、高纯氩气用于薄膜太阳能电池制造
高纯氨(NH3)是电子工业中氮化膜的成膜气体 , 已经在半导体 , 液晶面板 , 氮化镓系 LED 生产中得到广泛应用 。
在LED电子行业中,主要用于制造高质量的氮化物,氮化镓(GaN)和氮化硅(Si3N4)。应用于制造发光二极管,太阳能电池(光伏)、集成电路(IC)和液晶显示器(LCD)。
在实际生产工艺中,对氨气的纯度要求非常高。若氨中含水达到万分之一,水会完全代替氨参与反应,直接影响成品质量。
所以稳定生产质量和效率,氨气的纯度必需,保证含水量低于1ppm。
工业制取氨:
工业制取氨,一般是利用氢和氮在高温高压环境和催化作用下合成制得。
粗制成氨气中杂质主要含有微量硫、水份、一氧化碳、氮气、氧气、铁等杂质。
而水份在氨气的杂质中占有的比重较大,通过化学工艺脱水纯化,效率并不理想。
分子筛制取:
工业生产中氨气的纯化主要使用分子筛干燥剂,通过选择性物理吸附实现。
鑫瓷分子筛具有均一的孔径和极高的比表面积、热稳定性好、吸附性能强、耐用强度高的特性。
对水分的吸附能力尤其高效,吸附容量可达到23%以上,含水量可降低至1PPM。
选择吸附特性:
分子筛用于氨气纯化,是通过物理吸附的方式,选择性吸附氨中的微量水分,达到分离纯化的目的。
分子筛根据内部标准的微孔大小,对吸附分子进行选择:
水蒸气分子筛直径约为0.3纳米 < 分子筛内部分子孔径为0.3纳米 < 氨气分子临界直径约为0.37纳米
故水蒸汽可进入分子筛内部被分子筛完全吸附,而氨气分子比分子筛孔径大无法吸附,达到脱水纯化氨气。
分子筛设备运作:
分子筛是一种可重复使用的材料,因为分子筛有在不同温度和压力的环境下,对水的吸附容量发生改变的材料特性。
1、吸附过程:
高压低温环境下,分子筛对水分的吸附量非常大,吸附精度高,可轻松实现氨气含水量低于1PPM。
2、解吸过程:
低压高温下,分子筛的饱和吸水量会减少。从而把吸附饱和的水分,从分子筛内部解吸出来,恢复分子筛的吸附能力。
实际生产过程中,氨气纯化设备一般配备两个分子筛罐体,分别处于吸附和解吸过程,实现设备的持续纯化气体输出工作。
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