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，露點可達(dá)-70℃，氧含量小于3PPm。
高普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。
液氨儲存蒸發(fā)系統(tǒng)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 AF系列氨分解氣體發(fā)生裝置的優(yōu)點： 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。 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。 4）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)
AF分解后 | FC純化后 | 備 注 | ||
氣體組成 | 75％H2 ，25％N2 | 75％H2 ，25％N2 | ||
氣體 | 雜質(zhì)氧 | ≤3ppm | ≤3ppm | 增加除氧器可到1ppm |
殘余氨 | ≤500ppm | ≤2ppm | 可到≤1ppm | |
露點 | ≤-10℃ | ≤-60℃ | 可到-70℃ | |
工作壓力 | 0．05Mpa | |||
設(shè)備型號和主要參數(shù)
型號 | 額定產(chǎn)氣量 （Nm3/h） | 液氨耗量 （Kg/h） | 操作溫度 （℃） | 催化劑 | 電源 （V） | 額定功率 （KW） | 冷卻水耗量 （t/h） |
AF-5B/FC-5 | 5 | 2 | 600～650 | 鐵觸媒 | 220 | 5.5 | ------ |
AF-5C/FC-5 | 5 | 2 | 800～850 | 鎳觸媒 | 220 | 6 | 0.2 |
AF-10/FC-10 | 10 | 4 | 800～850 | 鎳觸媒 | 380 | 12 | 0.5 |
AF-20/FC-20 | 20 | 8 | 800～850 | 鎳觸媒 | 380 | 24 | 1 |
AF-30/FC-30 | 30 | 12 | 800～850 | 鎳觸媒 | 380 | 36 | 1.5 |
AF-40/FC-40 | 40 | 16 | 800～850 | 鎳觸媒 | 380 | 50 | 2 |
AF-50/FC-50 | 50 | 20 | 800～850 | 鎳觸媒 | 380 | 70 | 2.5 |
AF-60/FC-60 | 60 | 24 | 800～850 | 鎳觸媒 | 380 | 75 | 3 |
AF-80/FC-80 | 80 | 32 | 800～850 | 鎳觸媒 | 380 | 80 | 3.5 |
AF-100/FC-100 | 100 | 39 | 800～850 | 鎳觸媒 | 380 | 95 | 4 |
AF-150/FC-150 | 150 | 59 | 800～850 | 鎳觸媒 | 380 | 140 | 5 |
AF-200/FC-200 | 200 | 77 | 800～850 | 鎳觸媒 | 380 | 180 | 6 |
