[发明专利]一种低温液体吸附除水材料的制备

说明书

本发明是一种液氮除水材料，具有对成品液氮净化的功能。本材料由硅铝胶和磁粉混合而成，净化时将材料装入固定床吸附器，将液氮以一定压力通过吸附器，经过循环后低温液氮的含水量将低于0.5ppm，达到使用要求。本发明在航空航天领域将起到重要的作用。

技术领域

本发明属于吸附技术领域，涉及到低温液体(如液氮、液氧等) 除水吸附材料。

背景技术

吸附除水材料是一种化工行业的常用材料。是将气体或液体中的杂质通过吸附方式去除的一种材料。

低温液体中的含水量是衡量其质量的一项重要指标。若含水量超标会严重影响其使用。一般来说，液氮制备过程中，即空气液化的过程即会在气态时除掉空气中所含的水分，液氮经空分制备出厂前，其含水量最高可达到一定的标准。目前，国家要求的纯氮含水量要求 15ppm(10^-6摩尔分数)以下，高纯氮含水量要求为3ppm以下，超纯氮含水量要求0.5ppm以下。但制备高纯氮及超纯氮的设备要求极为苛刻，其成本也较高。

另一方面，液氮在出厂到使用前，会经过转注、储存、储运等一系列操作，由于管壁的浓差扩散效应，不可避免会有一定的水污染，因而在使用前液氮的含水量又有一定的增加。而目前有许多使用场合要求液氮的含水量达到0.5ppm甚至更低，这就要求在液氮出厂后为成品液氮进一步除水。

传统的吸附剂都是为气体除去水分，且其吸附深度达不到所需的0.5ppm的要求。因此需要改善吸附剂和吸附质之间的作用力，提高其吸附势，从而将液氮中含水量降到所需的程度。

本发明的主要有以下优点：(1)可以为成品低温液体除水；(2) 可以将低温液体含水量降低到0.5ppm以下，以满足一些极端条件下的使用要求。

发明内容

本发明是一种低温液体除水吸附剂，其目的是为对含水量有较高要求的低温液体除水，从而达到使用要求。

本发明目的的技术解决方案为：将吸附剂(硅铝胶)与磁粉均匀混合(其重量比为1∶1)，使用固定床吸附器装填，使低温液体以一定压力通过吸附器，如此经过吸附器循环后，所得的低温液体其含水量少于0.5ppm。

附图说明

图1为本发明的液氮除水结果数据图，图中蓝色为未除水液氮含水量，红色为使用本发明吸附剂除水后的液氮含水量。

测量时，由于管路及液氮本身的污染，随着吹除时间的增加液氮测得含水量不断降低，但降低到接近1ppm时，再吹除其含水量结果将不会继续下降。而经过除水后，随着时间的推移其含水量将降到 0.5ppm以下。

具体实施方式

具体实施案例1：以下对本发明进一步说明。

本发明的液氮除水材料主要由硅铝胶、磁粉组成。将硅铝胶和磁粉以重量比1∶1的比例混合均匀，在真空干燥箱中150℃烘干24小时，装填在固定床吸附器内，装填时应尽量在干燥环境并在开启吸附器前保持吸附器两端口封闭。装好设备后开启吸附器，使液氮以一定压力通过吸附器内，经过几小时循环，其含水量将降到0.5ppm以下。循环时间根据液氮量及吸附剂量调整。