氨分解製氫及混合氣體純化裝置

1、本製氣流程描述

  氨分解製取的氮氫混合氣來源於液氨汽化後的氨氣，經電熱絲加熱至800～850℃，在鎳基催化劑（鎳觸媒）作用下，將氨（NH3）進行分解，從而得到含有75%H2、25%N2的氫氮混合氣。此氮氫混合氣再進入氨分解氣體純化裝置後脫除氣體中的殘餘氨氣及液氨中自帶的水分後得到合格的氮氫混合氣（部分行業不需要純化則可以不配置純化裝置）。

2、主要部件

  氨分解爐，包括爐體、保溫層、電熱絲支架、電熱絲組、分解爐膽（反應釜）及閥門管件等組成；

  氨分解純化裝置，包括幹燥塔、分子篩及相關閥門管件等組成。

3、氨分解製氫及分解氣純化的工作原理

  氨氣在一定溫度下，經催化劑（西南院Z204等）作用下裂解為75%的氫氣和25%的氮氣，並吸收21.9千卡熱量，其主要反應為：2NH3 ⇌3H2+N2

  氨氣分解後獲得的氨分解氣體中，含有約500ppm的殘氨及工業液氨中含有少量的水份，目前國內大多數廠家均需要純淨的氮氫混合氣體，則混合氣體進入純化裝置後作進一步提純處理，氣體提純采用變溫吸附技術。變溫吸附（TSA）技術是以吸附劑（多孔固體物質）內部表麵對氣體分子在不同溫度下吸附性能不同為基礎的一種氣體分離純化工藝.常溫時吸附雜質氣，加溫時脫附雜質氣，分子篩表麵全是微孔，在常溫常壓下可吸附相當於自重20%（靜態吸附時的水份和雜質，而在350℃左右的溫度下，吸附塔為兩塔並聯交替使用，每8-24小時切換一次，可實現連續供氣，以得到純度和雜質含量均合格的產品氮氫混合氣體。

4、製氣流程示意

1）、小型氨分解製氫及混合氣體純化裝置

2）、大型氨分解製氫及混合氣體純化裝置係統

5、工藝特點

  1）、結合工業窯爐行業的技術，使用全纖維保溫形式的圓形加熱爐體，保溫效果好，熱量散失少，節能降耗。

  2）、分解爐膽采用多管梅花樁式排列，材質選用耐熱耐高溫的Cr25Ni20(310S)合金材料，氣流分布及氨氣受熱均勻一致。

  3）、加熱元件采用優質的Cr20Ni80電熱圓絲，在高溫下力學性能良好的鎳鉻圓絲將加熱元件的表麵負荷確定在合理的範圍內，延長電熱絲的使用壽命。

  4）、電器控製係統部分分別由溫度表加接觸器控製、溫度表加固態繼電器控製、溫度表加可控矽控製PLC智能控製係統，PLC遠程控製係統。

  5）、氨分解爐的壓力控製係統分別由簡易的截止閥門控製、國產氨減壓閥門、進口氨減壓閥門、有壓力傳感器、PID調節儀表、調節閥門組成的閉環壓力控製係統、PLC組成的遠程壓力控製調節等係統可供選擇。

  6）、氨分解爐的流量控製係統分別由簡易的截止閥調節、減壓閥和截止閥組合調節、有流量傳感器+PID控製器+調節閥組成的閉環流量控製係統、PLC智能遠程流量控製係統等可供選擇.

6、技術規格參數

  製取氣體流量：5-2000Nm3/h

  氣體組分：H275%+N225%

  露點：≤-65℃

  殘餘氨含量：≤1ppm

  壓力：≤0.05Mpa~0.09Mpa可調

7、氨分解製氫設備應用行業

  氨裂解製氫爐可用於有色金屬，黑色金屬、取向及無取向矽鋼、鉻合金鋼和不鏽鋼等金屬材料和零件的光亮退火，銅基、鐵基鎢鉬等粉末冶金的還原製粉及製品燒結、特殊金屬零件燒氫處理、半導體器件的保護燒結和封結、鈀合金膜擴散純化氫氣的原料氣等。另外、原料氨容易於得到，價格低廉，原料消耗較少。氨裂解來製取保護氣體具有投資少，體積小，效率高、維護成本低等優點。