金屬熱處理專用氨分解制氫爐

發(fā)布時間：2015-1-12 10:33:06

  一．氨分解制氫流程簡述：
利用液氨為原料，氨經裂解后，每公斤液氨裂解可制得2.64Nm3混合氣體，其中含75%的氫氣和25%的氮氣。所得的氣體含雜質較少（雜質中含水汽約2克/立方米，殘余氨約1000ppm）,再通過分子篩（美國UOP）吸附純化器，氣體的露點可降至-600C以下，殘余氨可降至3PPM以下.
氨裂解制氫爐可用于有色金屬，硅鋼、鉻鋼和不銹鋼等金屬材料和零件的光亮退火、硅鋼片的脫碳處理、銅基、鐵基粉末冶金燒結、電真空器件的金屬零件燒氫處理、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。

原料氨容易得到，價格低廉，原料消耗較少。氨裂解來制取保護氣體具有投資少，體積小，效率高等優(yōu)點
二．氨分解制氫工作原理：
氨（氣態(tài)）在一定溫度下，經催化劑（西南院Z204）作用下裂解為75%的氫氣和25%的氮氣，并吸收21.9千卡熱量，其主要反應為：
2NH3—3H2+N2-21.9千卡
整個過程因是吸熱膨脹反應，提高溫度有利于氨裂解,同時它又是體積擴大的反應,降低壓力有利于氨的分解，氨分解制氫設備為使用*佳狀態(tài)。

三．氫氣純化工作原理：
當氨分解制氫設備所產生的氫氣合格時再進入氫氣純化作進一步提純處理，裂解氫氣的純度很高，其中揮發(fā)性雜質只有微量的殘氨和水份,可見只須除去微量殘氨和水份即可獲得高純度氣體.
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)內部表面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,
分子篩表面全是微孔，在常溫常壓下可吸附相當于自重20%(靜態(tài)吸附時的水份和雜質，而在350℃左右的溫度下，可以再生完全，每24小時切換一次，以得到純度和雜質含量均合格的產品氣體。
吸附塔為兩塔并聯(lián)交替使用，可實現(xiàn)連續(xù)供氣�？筛鶕�(jù)客戶需要設計為自動工作

氨氣分解制氫爐的技術特點：
1）分解爐膽：氨分解制氫爐的內膽采用優(yōu)質耐熱不銹鋼2520材質，TIG焊接。采用U型管狀立式分解爐膽，可使液氨進入時流速減緩均勻，能使爐膽內所裝的鎳觸媒得到充分利用無死角。使用該材質具有耐高溫、抗腐蝕性能強、使用壽命長等特點。
2）催化劑：采用西南化工院Z204高溫燒結型鎳催化劑，對液氨的分解效果好，具有分解活性高、不易粉化、催化劑且不容易老化。
3）加熱元件：內部加熱系統(tǒng)用鎳鉻合金 ，熱效高且不容易出現(xiàn)故障，保溫系統(tǒng)采用經真空吸濾成型的輕質硅酸鋁纖維保溫棉，絕熱效果好，減少氨分解爐的散熱性，有效減少電能的耗損。
我公司氨分解爐采用新結構，不停氣的情況下更換電熱絲：當電熱絲出現(xiàn)斷裂或損壞時，把電源斷開，然后把電熱絲從爐子一側拉出來。在把新的電熱絲插進去，把電源送上即可。拉拔式電熱絲更換時周期短，10分鐘即可完成更換作業(yè)。以前老式結構采用內置電熱絲，當電熱絲發(fā)生斷裂和損壞時要把整個爐子停下，等爐子溫度降下然后扒開爐膛在把電熱絲取出在更換，因為有的公司不可能同時買兩臺設備，一臺工作一臺備用。這樣即浪費時間有影響公司的正常生產。有時候公司的一爐子產品的價錢有可能比一套設備的價錢還貴。
4）熱交換器：當氨分解爐工作時，氨瓶的液氨進入汽化器，使液態(tài)的液氨得到汽化，使液氨從液態(tài)變成氣態(tài)，減少氨分解的電能耗損，保證氨的分解率，并保證催化劑的使用壽命。
5）氣體冷卻器：裝有氣體熱交換器可初步降底氨分解爐出來高溫分解氣的溫度，還可以使進氨分解爐子的液氨得到氣化，減小氨分解爐子壓力，從氣體熱交換器初步得到降溫。
6）溫度控制：采用數(shù)顯式溫度控制器及K型熱電偶，分區(qū)控溫。熱電偶采用補償導線，有效的解決了氨分解爐在升溫過程時溫度偏差大的現(xiàn)象。這樣設定值溫度或控制調節(jié)極為方便。

氫氣純化器結構特點：
1）復式結構：吸附器是通過消化吸收奧地利Ebner工藝實現(xiàn)的，吸附器一用一備；一只在吸附工作時，另一只在脫附再生，因此可實現(xiàn)連續(xù)供氣。
2）吸附劑：采用美國ＵＯＰ生產的沸石5A分子篩，該分子篩具有很強的吸附性能，較同類產品具有吸附量大，吸附深度深等優(yōu)點，在常溫常壓下可吸附相當于自重20%的水氣和雜質氣，吸附后氣體露點可達-60℃以下，用其純化氨裂解產生的氫氮氣，可有效地脫除微量氨和微量水，產生高品質的純凈氣體。
3）加熱方式：吸附器內置棒式8020鎳鉻合金加熱器，加熱棒設計成低表面負荷，并且加熱時加熱棒不接觸分子篩，采用“蘑菇狀”氣流加熱，加熱均勻，故障底，加熱速度快，再生充分，純氣質量好，這 樣，保證了吸附器的高效和可靠。
4）純化工作方式：氨分解純化的再生采用手動切換方式，智能型儀表自動控制加熱和升溫