一、 概述
氨分解制氫爐是以工業(yè)氨氣為原料,在催化劑的作用下,加熱分解得到含75%H2和 25%N2的氫氮混合氣。經(jīng)過純化器后的混合氣,殘氨含量小于2PPm,露點(diǎn)可達(dá)-70℃,氧含量小于3PPm。
西斯公司的氨分解制氫爐的產(chǎn)氣量為5~500NM3/H。
二、 系統(tǒng)簡介
用戶可用液氨鋼瓶或液氨儲槽來提供氨源。液氨經(jīng)過氨汽化器后成為壓力穩(wěn)定的氣態(tài)氨,氨氣經(jīng)過減壓閥后便可直接進(jìn)入氨分解爐進(jìn)行分解,分解后直接得到氫氮混合氣?;旌蠚夥战?jīng)熱交換器和水冷卻,經(jīng)過流量控制后,可進(jìn)行純化處理。
氨分解制氫爐由加熱元件、溫度控制和分解爐膽組成;加熱元件由低瓦密度的鎳鉻合金作為加熱元件,確保長久的使用期,采用真空吸濾成型的耐火纖維進(jìn)行保溫,確保絕熱質(zhì)量,U型分解爐膽采用耐腐蝕高鎳合金制作,內(nèi)裝有鎳催化劑。
純化裝置主要有除氧器(對氣氛含氧量有特殊要求的客戶選用)、冷卻器、分子篩吸附干燥器和閥門組、電氣控制等組成。純化裝置有兩只分子篩吸附干燥器,兩只分子篩吸附干燥器循環(huán)使用,其中一只在吸附雜質(zhì)時,另一只在脫附排放雜質(zhì)。分子篩吸附脫除氣體中的水和殘氨后,氣體中的雜質(zhì)含量均小于1PPm。
氨分解制氫工藝流程示意圖
分解爐:分解爐主要由爐膽、分解爐體、機(jī)箱、加熱元件、閥門儀表等組成。
氨分解制氫裝置流程示意圖
純化器:主要有除氧器(對氣氛含氧量有特殊要求的客戶選用)、冷卻器、分子篩吸附干燥器和閥門組、電氣控制等組成。
氨分解純化裝置流程示意圖
三、氨分解氣體發(fā)生裝置的優(yōu)點(diǎn):
l 成本低:該系統(tǒng)是一種簡便獲得氫氮混合氣的方法,比水電解制氫具有投資少、體積小、能耗低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
l 性能可靠:通過自動溫控儀控溫,閥門調(diào)節(jié)流量,無需特別訓(xùn)練的操作人員,即可得到連續(xù)、穩(wěn)定的氣量。選用優(yōu)質(zhì)催化劑、耐熱不銹鋼,鎳鉻合金電熱元件和不銹鋼閥門使整套系統(tǒng)使用壽命更長。
l 使用方便,該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小,為整體撬裝式;安裝過程簡單,無須基建,就地擺放,連接好水、電、進(jìn)出氣管就可投入正常生產(chǎn)。
l 高安全性,分解壓力低為0.05Mpa;即用即分解,在額定產(chǎn)氣范圍內(nèi)可隨意波動用氣,一般情況下無須儲罐儲存氫氣;為無氧制氫,制氫全過程均為無氧環(huán)境。
四、 應(yīng)用領(lǐng)域:
金屬熱處理:不銹鋼帶、各種精密鋼帶、鋼絲等鋼材和合金、
銅管、銅絲、銅帶等退火的保護(hù)氣氛
金屬還原:鎢鉬還原、鐵粉還原的還原氣氛
粉末冶金:鐵基、銅基還原的還原保護(hù)氣氛
其 它:磁性材料、特種陶瓷、金剛石制品、硬質(zhì)合金中保護(hù)氣。
五、氣氛處理指標(biāo)