制氮机后级的气体纯化—加氢除氧是什么原理？

变压吸附(PSA)制氮机直接制出的氮气，目前纯度已经可以达到99.999%以上，如果需要更高纯度的场合，主要是除去气体中剩余的氧气含量。

在不介意过量加氢的使用条件下，可以应用氢气来处理气体中的残余氧。由于氢和氧直接反应时，需要较大的能量来破坏氧的键，所以不能迅速反应。有催化剂存在时，由于催化剂表面的活性中心，对氧具有较大的亲和力，很容易被吸附，并形成中间化合物。此时，氧键断裂所需的能量较单相反应时大为减少。因此，氢和氧的反应显著加速。

在催化剂存在的条件下，氢和氧化合的反应过程有一下四个阶段：

1. 反应物H₂和O₂自气体中向催化剂表面扩散；

2. 氧在催化剂表面被吸附；

3. 氢与催化剂表曲吸附状态的氧相结合，生成吸附状态的H和OH，并在催化剂表面进步合成水；

4. 水分子从催化剂表面解吸、并向气体中扩散。

氢和氧催化反应的机理和速度方程，随着催化剂的种类、反应物的组成和反应温度等件而不同，无法得到普遍适用的速度方程。

用于氢和氧反应的金属催化剂有钯、铂、银、镍和镉等。贵金属催化剂的活性较高，可以用于常温催化，普通金属催化剂的活性较差，需要加温催化。