大型氨分解炉

氨分解制氢及混合气体纯化装置

1、本制气流程描述

  氨分解制取的氮氢混合气来源于液氨汽化后的氨气，经电热丝加热至800～850℃，在镍基催化剂（镍触媒）作用下，将氨（NH3）进行分解，从而得到含有75%H2、25%N2的氢氮混合气。此氮氢混合气再进入氨分解气体纯化装置后脱除气体中的残余氨气及液氨中自带的水分后得到合格的氮氢混合气（部分行业不需要纯化则可以不配置纯化装置）。

2、主要部件

  氨分解炉，包括炉体、保温层、电热丝支架、电热丝组、分解炉胆（反应釜）及阀门管件等组成；

  氨分解纯化装置，包括干燥塔、分子筛及相关阀门管件等组成。

3、氨分解制氢及分解气纯化的工作原理

  氨气在一定温度下，经催化剂（西南院Z204等）作用下裂解为75%的氢气和25%的氮气，并吸收21.9千卡热量，其主要反应为：2NH3 ⇌3H2+N2

  氨气分解后获得的氨分解气体中，含有约500ppm的残氨及工业液氨中含有少量的水份，目前国内大多数厂家均需要纯净的氮氢混合气体，则混合气体进入纯化装置后作进一步提纯处理，气体提纯采用变温吸附技术。变温吸附（TSA）技术是以吸附剂（多孔固体物质）内部表面对气体分子在不同温度下吸附性能不同为基础的一种气体分离纯化工艺.常温时吸附杂质气，加温时脱附杂质气，分子筛表面全是微孔，在常温常压下可吸附相当于自重20%（静态吸附时的水份和杂质，而在350℃左右的温度下，吸附塔为两塔并联交替使用，每8-24小时切换一次，可实现连续供气，以得到纯度和杂质含量均合格的产品氮氢混合气体。

4、制气流程示意

1）、小型氨分解制氢及混合气体纯化装置

2）、大型氨分解制氢及混合气体纯化装置系统

5、工艺特点

  1）、结合工业窑炉行业的技术，使用全纤维保温形式的圆形加热炉体，保温效果好，热量散失少，节能降耗。

  2）、分解炉胆采用多管梅花桩式排列，材质选用耐热耐高温的Cr25Ni20(310S)合金材料，气流分布及氨气受热均匀一致。

  3）、加热元件采用优质的Cr20Ni80电热圆丝，在高温下力学性能良好的镍铬圆丝将加热元件的表面负荷确定在合理的范围内，延长电热丝的使用寿命。

  4）、电器控制系统部分分别由温度表加接触器控制、温度表加固态继电器控制、温度表加可控硅控制PLC智能控制系统，PLC远程控制系统。

  5）、氨分解炉的压力控制系统分别由简易的截止阀门控制、国产氨减压阀门、进口氨减压阀门、有压力传感器、PID调节仪表、调节阀门组成的闭环压力控制系统、PLC组成的远程压力控制调节等系统可供选择。

  6）、氨分解炉的流量控制系统分别由简易的截止阀调节、减压阀和截止阀组合调节、有流量传感器+PID控制器+调节阀组成的闭环流量控制系统、PLC智能远程流量控制系统等可供选择.

6、技术规格参数

  制取气体流量：5-2000Nm3/h

  气体组分：H275%+N225%

  露点：≤-65℃

  残余氨含量：≤1ppm

  压力：≤0.05Mpa~0.09Mpa可调

7、氨分解制氢设备应用行业

  氨裂解制氢炉可用于有色金属，黑色金属、取向及无取向硅钢、铬合金钢和不锈钢等金属材料和零件的光亮退火，铜基、铁基钨钼等粉末冶金的还原制粉及制品烧结、特殊金属零件烧氢处理、半导体器件的保护烧结和封结、钯合金膜扩散纯化氢气的原料气等。另外、原料氨容易于得到，价格低廉，原料消耗较少。氨裂解来制取保护气体具有投资少，体积小，效率高、维护成本低等优点。