金属热处理专用氨分解制氢炉

发布时间：2015-1-12 10:33:06

  一．氨分解制氢流程简述：
利用液氨为原料，氨经裂解后，每公斤液氨裂解可制得2.64Nm3混合气体，其中含75%的氢气和25%的氮气。所得的气体含杂质较少（杂质中含水汽约2克/立方米，残余氨约1000ppm）,再通过分子筛（美国UOP）吸附纯化器，气体的露点可降至-600C以下，残余氨可降至3PPM以下.
氨裂解制氢炉可用于有色金属，硅钢、铬钢和不锈钢等金属材料和零件的光亮退火、硅钢片的脱碳处理、铜基、铁基粉末冶金烧结、电真空器件的金属零件烧氢处理、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。

原料氨容易得到，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，效率高等优点
二．氨分解制氢工作原理：
氨（气态）在一定温度下，经催化剂（西南院Z204）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+N2-21.9千卡
整个过程因是吸热膨胀反应，提高温度有利于氨裂解,同时它又是体积扩大的反应,降低压力有利于氨的分解，氨分解制氢设备为使用*佳状态。

三．氢气纯化工作原理：
当氨分解制氢设备所产生的氢气合格时再进入氢气纯化作进一步提纯处理，裂解氢气的纯度很高，其中挥发性杂质只有微量的残氨和水份,可见只须除去微量残氨和水份即可获得高纯度气体.
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，可以再生完全，每24小时切换一次，以得到纯度和杂质含量均合格的产品气体。
吸附塔为两塔并联交替使用，可实现连续供气。可根据客户需要设计为自动工作

氨气分解制氢炉的技术特点：
1）分解炉胆：氨分解制氢炉的内胆采用优质耐热不锈钢2520材质，TIG焊接。采用U型管状立式分解炉胆，可使液氨进入时流速减缓均匀，能使炉胆内所装的镍触媒得到充分利用无死角。使用该材质具有耐高温、抗腐蚀性能强、使用寿命长等特点。
2）催化剂：采用西南化工院Z204高温烧结型镍催化剂，对液氨的分解效果好，具有分解活性高、不易粉化、催化剂且不容易老化。
3）加热元件：内部加热系统用镍铬合金 ，热效高且不容易出现故障，保温系统采用经真空吸滤成型的轻质硅酸铝纤维保温棉，绝热效果好，减少氨分解炉的散热性，有效减少电能的耗损。
我公司氨分解炉采用新结构，不停气的情况下更换电热丝：当电热丝出现断裂或损坏时，把电源断开，然后把电热丝从炉子一侧拉出来。在把新的电热丝插进去，把电源送上即可。拉拔式电热丝更换时周期短，10分钟即可完成更换作业。以前老式结构采用内置电热丝，当电热丝发生断裂和损坏时要把整个炉子停下，等炉子温度降下然后扒开炉膛在把电热丝取出在更换，因为有的公司不可能同时买两台设备，一台工作一台备用。这样即浪费时间有影响公司的正常生产。有时候公司的一炉子产品的价钱有可能比一套设备的价钱还贵。
4）热交换器：当氨分解炉工作时，氨瓶的液氨进入汽化器，使液态的液氨得到汽化，使液氨从液态变成气态，减少氨分解的电能耗损，保证氨的分解率，并保证催化剂的使用寿命。
5）气体冷却器：装有气体热交换器可初步降底氨分解炉出来高温分解气的温度，还可以使进氨分解炉子的液氨得到气化，减小氨分解炉子压力，从气体热交换器初步得到降温。
6）温度控制：采用数显式温度控制器及K型热电偶，分区控温。热电偶采用补偿导线，有效的解决了氨分解炉在升温过程时温度偏差大的现象。这样设定值温度或控制调节极为方便。

氢气纯化器结构特点：
1）复式结构：吸附器是通过消化吸收奥地利Ebner工艺实现的，吸附器一用一备；一只在吸附工作时，另一只在脱附再生，因此可实现连续供气。
2）吸附剂：采用美国ＵＯＰ生产的沸石5A分子筛，该分子筛具有很强的吸附性能，较同类产品具有吸附量大，吸附深度深等优点，在常温常压下可吸附相当于自重20%的水气和杂质气，吸附后气体露点可达-60℃以下，用其纯化氨裂解产生的氢氮气，可有效地脱除微量氨和微量水，产生高品质的纯净气体。
3）加热方式：吸附器内置棒式8020镍铬合金加热器，加热棒设计成低表面负荷，并且加热时加热棒不接触分子筛，采用“蘑菇状”气流加热，加热均匀，故障底，加热速度快，再生充分，纯气质量好，这 样，保证了吸附器的高效和可靠。
4）纯化工作方式：氨分解纯化的再生采用手动切换方式，智能型仪表自动控制加热和升温