《氢气纯化装置讲义》PPT课件
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氢气纯化装置讲义共65页
遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
氢气纯化装置讲义
氢气纯化装置讲义I. 介绍氢气纯化装置氢气纯化装置是一种用于去除氢气中杂质的设备，主要用于工业生产中对高纯度氢气的需求。
通过纯化装置，可以去除氢气中的水分、氧气、硫化氢等杂质，从而得到高纯度的氢气。
II. 氢气纯化装置的工作原理1. 水分去除：氢气中的水分会降低氢气的纯度和稳定性。
常用的方法有低温凝析、干燥剂吸附、气体膜分离等。
- 低温凝析：通过降低氢气温度使水分凝结并去除。
- 干燥剂吸附：利用特定吸附材料吸附氢气中的水分，常用的干燥剂有分子筛、活性炭等。
- 气体膜分离：利用气体分子尺寸的差异，将水分分离出来。
2. 氧气去除：氢气中的氧气会增加氢气的燃烧性和爆炸性。
常用的方法有催化剂吸附、膜分离等。
1- 催化剂吸附：利用特定的催化剂将氢气中的氧气与氢气反应生成水，进而去除氧气。
- 膜分离：利用特殊的膜材料，根据氧气和氢气的不同渗透性将氧气分离出来。
3. 硫化氢去除：氢气中的硫化氢会对设备造成腐蚀和损坏，同时也会影响氢气的气味和颜色。
主要方法有吸附和催化反应。
- 吸附：利用活性炭等吸附剂吸附硫化氢，将其从氢气中去除。
- 催化反应：利用催化剂将硫化氢与氢气反应生成硫，从而去除硫化氢。
III. 氢气纯化装置的组成部分1. 进气系统：包括气体过滤器、调压装置等，用于将进入装置的氢气进行预处理和调整压力。
2. 水分去除系统：包括低温凝析器、干燥剂吸附器、气体膜分离器等，用于去除氢气中的水分。
23. 氧气去除系统：包括催化剂吸附器、膜分离器等，用于去除氢气中的氧气。
4. 硫化氢去除系统：包括吸附器、催化反应装置等，用于去除氢气中的硫化氢。
5. 出气系统：包括气体过滤器、压力调节装置等，用于调节和净化最终输出的高纯度氢气。
IV. 氢气纯化装置的应用氢气纯化装置广泛应用于电子、石油化工、电力、冶金等领域，用于生产高纯度氢气，满足不同行业对氢气纯度的需求。
在燃料电池领域，氢气纯化装置也是必不可少的设备，用于提供高纯度的氢气作为燃料。
氢气纯化装置讲义ppt课件
H φ 32X3
CHWS φ 76X4
W φ 14X2
W φ14X2 QZ1103 CHWS φ38X3 J 1104
CHWR φ 76X4
CHWR φ 38X3
CHWR φ 76X4
ef V E NT VE NT CHWR φ 76X4
g
冷 却 水回
D1501
113 0C
H φ 32X3
PI
11 60A
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的气，在极低的温度下吸附氢 气中的杂质。氢气纯度可达到99.9999%以上。
▪ 钯膜扩散法 利用氢气可透过钯膜的特性，可得到纯氢
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
氢气纯化方法
● 催化脱氧—变温吸附
目前电解水制氢普遍采取的氢气纯化方法
● 变压吸附
改变系统压力提纯氢气（ 增压吸附、降压解吸）
针对杂质种类较多的氢气，可一次性提纯氢气至 99.9999％，需消耗部分氢气。
TE
1 1 01 11 0 1
TS H 11 0 1
[ AL =3 0 ]
EH 110 1
1 110
CHWR φ 38X3
[ A L= 3 0]
113 0A
H φ 32X3
1140 B
CHWS φ38X 3
H φ 32X3
1 23
QS110 1
H φ 32X3
H φ 32X3
32 QS1102 1
氢气纯化装置讲义-精品文档
图例
保温 （保 冷 ）标 示 材料 用途 厚度
[ AC = 10 0 ]
阀 门标 示
J
管 件标 示
H
仪表 信号 标示 盲通 两用 连接 变 径接 头 现 场指 示 远 传信 号 D CS /P LC 软联 锁停 车 硬 联锁 停车 法兰 连接 电加 热器 介质 标示 CH WS 低温 冷却 水给 水 CH WR 低 温冷 却水 回水 H 氢气 I A 仪表 气 W 污水 N 氮气 A E F H I L P Q R T V Y 自 控字 母标 示 首位 分析 流量 电流 液位 压力 质量 温度 电压 高限 指示 低限 次位 报警 元件
J1103
H φ 32X3
H φ 32X3
J110 1
J11 02
氮气
b
H φ32X3
PI 11 02
H φ32X3
3 QS1102 1
2
H φ32X3
1150
H φ32X3
Hφ 3 2X3 PV11 01 1
3
2 QS 1104
1.5 常压 1.5 常压 常压 1.0 1.0 常压
DN 1 0 DN 2 5 DN 2 5 DN 1 0 DN 1 0 DN 8 0 DN 8 0 DN 1 0
73
H φ 8X1.5
H φ32X3
114 0A
S
S
EH 11 03
1 120 B
QT 1 1 01
QI T 1 10 2
O 2 A NA LY Z ER Q S HH 1 1 02 Q AH 11 0 2 QI 1 1 02
73
Y110 2
Y1101
产品氢气出口 e 氢气露点仪放空口 f 微量氧 分析仪放空口 g 低温冷却水回水口 h 低温冷却水进水口 j 排污口
初三化学上学期氢气的实验室制发-PPT课件
排水法
要求该气体不易溶于水并且 不与水发生化学反应
h
13
H2的收集方法
向下排空气法
排水法
h
14
实验室氢气的制法
本课小结
一、实验室制取氢气的原料为：
锌粒（固）和稀硫酸（液）
二、反应原理：
锌 + 硫酸（稀） 硫酸锌 + 氢气
Zn H2SO4
ZnSO4
H2
三、反应的发生装置
固液不需加热型
四、收集方法
排水法、瓶口向下排空气法
欢迎各位老师莅临指导 氢气的实验室制法
h
1
相由同这些条图件片下中，你能氢知气道在
氢气的哪些性质呢？
所有气体中密度最小！
h
2
研究一种气体的实验室制法需要考虑哪些方 面？（以制取氧气为例）
原料
原料原中料必中须必含须有含什有么氧元素？
发生 装置
收集 方法
装置一定要适应反应物的 状态和反应的条件
排水法 排空气法
H2SO4
不是所有的金属都 能够和酸反应生成 氢气。
h
5
根据你的实验现象，你认为应该选哪种金属 和哪种含氢物质作为实验室制取氢气的原料？ 请说出你的理由。
锌 + 稀硫酸
h
6
实验证明，实验室制取氢气的原 料为： 锌粒和稀硫酸
反应原理：锌 + 硫酸（稀） 硫酸锌 + 氢气
Zn H2SO4
ZnSO4
H2
h
3
动动手：
用你桌上的药品进行对比实验， 看是否有氢气的生成。
1、
锌+
H2SO4 HCl
H2O
H2的实验 室制法
原料中必 须含有氢
合成气制氢装置介绍 ppt课件
组分
H2
N2
AR
H2O
CO+CO2
温度
压力
组成，mol%
99.9
0.052
0.035
＜50ppm
≤20ppm
40℃
1.75Mpa
2）、操作弹性
40~105%。
3）、年操作时数
8400小时，连续运行时间为3年。
PPT课件
6
一、合成气制氢项目概述 2、制氢装置的规模、组成
PPT课件
7
一、合成气制氢项目概述 2、制氢装置的规模、组成
从化学原理来说，UCARSOLTM HS配方溶剂是基于叔胺和抑制剂的胺液。因此，基于UCARSOLTM HS溶剂的选择性脱硫系统，CO2的共吸收只能通过CO2水解形成碳酸氢根的形式被吸收。这样 UCARSOLTM HS溶剂再生时能耗相对较低。相反，基于普通胺液（MEA, DEA, DIPA,活化MDEA）的脱硫脱 碳工艺，溶剂可直接与CO2反应，形成稳定的碳酸盐，导致再生能耗较高。
PPT课件
23
二、生产原理、工艺流程、控制指标
2、脱硫单元
MDEA脱硫流程简述 MDEA脱硫有合成气脱硫和H2S富集两部分组成，流程描述如下： H2S富集部分 来自合成气脱硫部分的酸性气浓度为了满足下游装置的接收要求，需要进一步的富集。其先进 入H2S富集塔的底部，在此，其与贫液进行逆流传质， H2S基本被脱除，H2S富集塔顶部的CO2尾气 经气液分离后送往生物法尾气脱硫单元进一步脱除尾气中的H2S，经脱硫后的尾气满足环保要求后 送往锅炉烟囱放空。H2S在H2S富集塔底部进一步富集，随富液带出，经贫富液换热器后，被预热升 温，送至再生塔塔顶，再生塔底部设置有再沸器，为再生过程提供热源。再生塔塔釜再生的贫液送 至贫富液换热器后，用贫液泵加压后，至空冷器和水冷器换热冷却后，去H2S富集塔顶部作为吸收 液使用。H2S富集塔顶部产生的H2S浓度满足要求的酸性气送往界外硫回收装置。
化学5.1洁净的燃料-氢气ppt课件
A、通常状况下是无色气体 B、密度小
C、具有可燃性
D、熔点低
1
（ 1）下列各组混合物，点燃后可能爆炸的是（
）D
A、纯净的氢气 B、氢气和二氧化碳 C、氧气和二氧化碳 D、氢气和空气
（2）下列物质和空气混合后遇明火，不可能发
生爆炸的是（ A ）
A、氮气 B、天然气 C、氢气 D、面粉粉尘
2
检验用向下排空气法收集的氢气的纯度， 听到爆鸣声，这时可（ ）AC
不
同
条件为点燃
之
处
条件为通电
生成水放出热量 电解水需要消耗电能
相互 关系
两个反应的反应物与生成物正好相反
（1）下列关于氢气的物理性质的描述中，不正
A 确的是（ ）
A、氢气具有刺激性气味 B、氢气极难溶于水 C、氢气是最轻的气体 D、在—259℃时氢气能变成雪状的固态
C （2）氢气具有的化学性质是（ ）
从氢气肥皂泡迅速上升的现象，你便知道氢气是一种密度比 空气小的气体。经过科学实验的测定，已知氢气在0℃、101.3
kPa下，1无 L氢色气的无质味量为0.气090体g，只有同条件下、同体积空气质
量的 2/29，氧气质量是1/16 ，是物质世界里最轻的气体。 通常状况下，氢气呈气态，在压强为101.3 kPa ，温度为
猜想：
将氢气收集在试管中管口向 下移近火焰，如果试管中的 氢气是纯净的，应该有什么 样的现象，不纯，又会有什 么样的现象？
如何检验氢气的纯度？
正确操作：用拇指堵住。
移近火焰，移开拇指点火。 “噗”的一声－氢气纯净
尖锐的爆鸣声－氢气不纯
如果氢气 不纯净，我们 应该怎么做？
继续收集氢气检验，如 果还是用刚才手上的那只试 管，我们能否直接用它继续 向下排气法收集呢？
C、具有可燃性
D、熔点低
1
（ 1）下列各组混合物，点燃后可能爆炸的是（
）D
A、纯净的氢气 B、氢气和二氧化碳 C、氧气和二氧化碳 D、氢气和空气
（2）下列物质和空气混合后遇明火，不可能发
生爆炸的是（ A ）
A、氮气 B、天然气 C、氢气 D、面粉粉尘
2
检验用向下排空气法收集的氢气的纯度， 听到爆鸣声，这时可（ ）AC
不
同
条件为点燃
之
处
条件为通电
生成水放出热量 电解水需要消耗电能
相互 关系
两个反应的反应物与生成物正好相反
（1）下列关于氢气的物理性质的描述中，不正
A 确的是（ ）
A、氢气具有刺激性气味 B、氢气极难溶于水 C、氢气是最轻的气体 D、在—259℃时氢气能变成雪状的固态
C （2）氢气具有的化学性质是（ ）
从氢气肥皂泡迅速上升的现象，你便知道氢气是一种密度比 空气小的气体。经过科学实验的测定，已知氢气在0℃、101.3
kPa下，1无 L氢色气的无质味量为0.气090体g，只有同条件下、同体积空气质
量的 2/29，氧气质量是1/16 ，是物质世界里最轻的气体。 通常状况下，氢气呈气态，在压强为101.3 kPa ，温度为
猜想：
将氢气收集在试管中管口向 下移近火焰，如果试管中的 氢气是纯净的，应该有什么 样的现象，不纯，又会有什 么样的现象？
如何检验氢气的纯度？
正确操作：用拇指堵住。
移近火焰，移开拇指点火。 “噗”的一声－氢气纯净
尖锐的爆鸣声－氢气不纯
如果氢气 不纯净，我们 应该怎么做？
继续收集氢气检验，如 果还是用刚才手上的那只试 管，我们能否直接用它继续 向下排气法收集呢？
氢气的实验室制法PPT课件
某学生为了在用排空气法收集氢气时 得到较纯净的气体, (1)采用右图装置,是否可行?为什么? (2)若不去掉橡皮塞,应作何改进?
第12页/共19页
练习四
1、 下列几种装置都可用来收集氢气，操作时氢气应 沿哪一个导管口通入集气瓶中？
A
B
B端进气 C
D端进气 D
2、若用上述二个装置来收集氧气，操作时氧气应 沿哪一个导管口通入集气瓶中？
制氢气的简易 发生装置
长颈漏斗 试 管
带橡皮塞导管
改进后装置优点：使用方便; 缺点：适用范围小
第7页/共19页
练习一 下列实验室制取氢气的装置正确的是（ A ）
第8页/共19页
练习二
下列装置能否用来制取氢气?哪些具有启普发生器的
特点?为什么?
B.C.D
A
B
C
D
第9页/共19页
实验室制取氢气收集方法
3.四氢化铝锂和水反应 LiAlH4+4H2O=== Al(OH)3+LiOH+4H2↑
4.碳和水反应
加热
C+H2O ===== CO+H2
加热
CO+H2O
=======
催化剂
CO2+H2
第18页/共19页
感谢您的观看！
第19页/共19页
A端
C端
第13页/共19页
知识的扩展(二)
在实验中有时需准确地知道产生的气体的体积, 上述装置作何改进才能测得反应生成的气体的体积?用上述装置测量产生的氢气或氧气的体积时, 气体应沿集气瓶中导管中的哪一端通入?
第14页/共19页
练习五
下图为实验室制取氢气的装置，指出图中错误， 说明原因并加以改正。
第12页/共19页
练习四
1、 下列几种装置都可用来收集氢气，操作时氢气应 沿哪一个导管口通入集气瓶中？
A
B
B端进气 C
D端进气 D
2、若用上述二个装置来收集氧气，操作时氧气应 沿哪一个导管口通入集气瓶中？
制氢气的简易 发生装置
长颈漏斗 试 管
带橡皮塞导管
改进后装置优点：使用方便; 缺点：适用范围小
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练习一 下列实验室制取氢气的装置正确的是（ A ）
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练习二
下列装置能否用来制取氢气?哪些具有启普发生器的
特点?为什么?
B.C.D
A
B
C
D
第9页/共19页
实验室制取氢气收集方法
3.四氢化铝锂和水反应 LiAlH4+4H2O=== Al(OH)3+LiOH+4H2↑
4.碳和水反应
加热
C+H2O ===== CO+H2
加热
CO+H2O
=======
催化剂
CO2+H2
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感谢您的观看！
第19页/共19页
A端
C端
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知识的扩展(二)
在实验中有时需准确地知道产生的气体的体积, 上述装置作何改进才能测得反应生成的气体的体积?用上述装置测量产生的氢气或氧气的体积时, 气体应沿集气瓶中导管中的哪一端通入?
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练习五
下图为实验室制取氢气的装置，指出图中错误， 说明原因并加以改正。
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5
变温吸附
▪ 吸附氢气中含有的液态水和气态水
▪ 属于物理吸附过程
▪ 常温吸附，升温解吸
▪ 解吸温度 高于170℃
精选ppt
6
减少吸附剂装量的途径
▪ 提高氢气纯化装置工作压力 ▪ 降低氢气温度 ▪ 缩短干燥器工作周期
精选ppt
7
干燥剂再生原理
▪ 热辐射
▪ 热传递（主要的热量来源）
精选ppt
8
纯化流程
自 控字 母标 示
首位
次位
A 分析 E F 流量
H I 电流 L 液位 P 压力 Q 质量 R T 温度 V 电压
报警 元件
高限 指示 低限
记录 变送 器
Y
电 气转 换器
精选ppt
说明 纯化装置辅助系统要求：冷却水 ≤7°C 1 5m3 /h 仪表气 1m3 /h 总功率：27 KW 脱氧器电加热器功率：12 KW 三相 干燥器电加热器功率 1 5KW 三相
[A L =3 0 ]
EH 11 03
1 120 B
H φ32X3
M OI S TU RE AN A LY Z ER
QS H H
1 1 01
QA H
1 1 01
QI
QT
1 1 01
1 1 01
73
F
F
H φ8X1.5 Y110 2
O 2 A NA LY Z ER Q S HH 1 1 02 Q AH
1 110
CHWR φ 38X3
[ A L= 3 0]
113 0A
H φ 32X3
1140 B
CHWS φ38X 3
H φ 32X3
1 23
QS110 1
H φ 32X3
H φ 32X3
32 QS1102 1
H φ 32X3
1150 H φ 32X3
75
S P： 1.45MPa
PSHH 1101
SP： 1.4MPa
H φ32X3
H φ 3 2X 3
J1103 H φ32X3
产 品 氢气 氮气
PI 11 02 H φ 32X3
114 0A
S
TT
TE
1 10 2 11 0 2
TI 1 10 2
T SH 1 10 2
72
T IC
TE
1 1 01 11 0 1
TS H 11 0 1
[ AL =3 0 ]
EH 110 1
CHWR φ 76X4
CHWR φT CHWR φ 76X4
g
冷 却 水回
D1501
113 0C
H φ 32X3
PI
11 60A
1 10 3
CHWS φ 76X4
CHWS φ76X4
h
冷 却水 进
D1502
W φ14X2
H φ38X3
152 0
PAH 1101
PT PIC
PY I P
1101 1101 1101
SP： 1.35MPa
H φ2 5X3
c Q 1 1 0 2
H φ32X3 Q1104
H φ3 2X3
PV11 01
3
1 2 QS 1104
J11 02
Q1105
Y1101 H φ8X1.5 J110 1
H φ32X3
E H1 10 2
11 0 2
QI T
QI
1 10 2
1 1 02
73
d
H φ32X3
H φ14X 2
H φ14X 2
F
H110 2 L1 101
H φ 25X3 Q S1103
CHWR φ 38X3
11 30B
H φ32 X3
CHWS φ38X3
H φ 32X3
CHWS φ 76X4
W φ 14X2
W φ14X2 QZ1103 CHWS φ38X3 J 1104
氢气纯化装置培训讲义
七一八研究所制备
精选ppt
1
氢气纯化方法
● 催化脱氧—变温吸附
目前电解水制氢普遍采取的氢气纯化方法
● 变压吸附
改变系统压力提纯氢气（ 增压吸附、降压解吸）
针对杂质种类较多的氢气，可一次性提纯氢气至 99.9999％，需消耗部分氢气。
精选ppt
2
氢气纯化方法
▪ 低温吸附法 通过液氮冷却氢气，在极低的温度下吸附氢 气中的杂质。氢气纯度可达到99.9999%以上。
j W φ14 X2
116 0B
QZ1104
Q1501
保温 （保 冷 ）标 示 材料 用途 厚度
[ AC = 10 0 ]
材料 A = 硅 酸铝 纤维 毡 - 5 T O +7 50 C = 玻 璃棉 - 18 TO + 20
用途 C = 防 止表 面结 露 L = 防 止热 量散 失 G = 防 止获 得热 量 P = 个 人保 护
阀 门标 示
J
H
截 止阀
Q
Q
球阀
止 回阀 带锁 球阀
气动 薄膜 调节 阀
PV
QZ
QS
气动 直通 球阀
PZV
L
安全 阀
自 立式 前级 稳压 阀 气 动三 通球 阀 节 流阀
双 点画 线框 内为 纯化 装置 框架 内部 分
CHW φ 18X2.5
图例
管 件标 示
过 滤器
盲通 两用 连接
管帽 可 拆卸 连接 排 污点
▪ 钯膜扩散法 利用氢气可透过钯膜的特性，可得到纯氢
精选ppt
3
催化脱氧
▪ 氧气来源：1.隔膜渗透
2.碱液中夹带的氧气
▪ 反应式：2H2＋O2→2H2O＋Q ▪ 催化剂：钯触媒
在伴热温度120℃时，可脱除氢气中氧气至0.5PPM
在伴热温度180 ℃时，采用定制的钯触媒，可脱除 氢气中氧气至0.06PPM（1PPMw）
112 0A
[A L =3 0 ]
S
TE
TT
1 10 4 1 10 4
TI
1 10 4 T SH
1 10 4
72
TE
TIC
11 0 3 1 1 03
TS H 1 1 03
S
TT
TE
1 1 06 1 10 6
TI
1 1 06 TS H
11 0 6
72
TIC
TE
1 10 5 1 1 05
T SH 1 1 05
精选ppt
4
催化脱氧
▪ 催化反应过程： 1. 反应物从流动的气相中扩散至催化剂表面 2. 反应物从外表面扩散到催化剂内表面 3. 反应物吸附在催化剂表面上 4. 在催化剂表面进行氢氧化合反应 5. 水分子从催化剂表面脱附 6. 水分子从内表面扩散到外表面 7. 水分子从外表面扩散到流动的气体中
精选ppt
变 径接 头 阻 火器
F
流 量现 场指 示
F
流 量信 号远 传
F FK
阀位 反馈 器
法兰 连接
电加 热器 EH
MS 手动 取样 口
仪表 信号 标示
现 场指 示
远 传信 号
D CS /P LC
软联 锁停 车
硬 联锁 停车
介质 标示 CH WS 低温 冷却 水给 水 CH WR 低 温冷 却水 回水 H 氢气 I A 仪表 气 W 污水 N 氮气
▪ 两塔纯化流程
▪ 三塔纯化流程
精选ppt
9
两塔纯化流程
精选ppt
10
1510 A
H φ89X 4
原 料 氢气
b
Q1101 H1101 N φ14X2
Q1103
a
H φ 32X3
200
1510 B
W φ14X2
QZ1101
W φ14X2
H φ32X3
QZ110 2
H φ32X3 [AP=10]
Q1106