一．氨分解制氫流程簡(jiǎn)述：

利用液氨為原料，氨經(jīng)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?dú)�。所得的氣體含雜質(zhì)較少（雜質(zhì)中含水汽約2克/立方米，殘余氨約1000ppm）, 再通過(guò)分子篩（美國(guó)UOP）吸附純化器，氣體的露點(diǎn)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(jié)、電真空器件的金屬零件燒氫處理、半導(dǎo)體器件的保護(hù)燒結(jié)和封結(jié)、鈀合金膜擴(kuò)散純化氫氣的原料氣等。

原料氨容易得到，價(jià)格低廉，原料消耗較少。氨裂解來(lái)制取保護(hù)氣體具有投資少，體積小，效率高等優(yōu)點(diǎn)。

二．氨分解制氫工作原理：

氨（氣態(tài)）在一定溫度下，經(jīng)催化劑（西南院Z204）作用下裂解為75%的氫氣和25%的氮?dú)�，并吸�?1.9千卡熱量，其主要反應(yīng)為：

2NH3—3H2+N2-21.9千卡

整個(gè)過(guò)程因是吸熱膨脹反應(yīng)，提高溫度有利于氨裂解,同時(shí)它又是體積擴(kuò)大的反應(yīng),降低壓力有利于氨的分解，氨分解制氫設(shè)備為使用*佳狀態(tài)。

三．氫氣純化工作原理：

當(dāng)氨分解制氫設(shè)備所產(chǎn)生的氫氣合格時(shí)再進(jìn)入氫氣純化作進(jìn)一步提純處理，裂解氫氣的純度很高，其中揮發(fā)性雜質(zhì)只有微量的殘氨和水份,可見(jiàn)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(shù)。變溫吸附(TSA)技術(shù)是以吸附劑(多孔固體物質(zhì))內(nèi)部表面對(duì)氣體分子在不同溫度下吸附性能不同為基礎(chǔ)的一種氣體分離純化工藝.常溫時(shí)吸附雜質(zhì)氣,加溫時(shí)脫附雜質(zhì)氣,

分子篩表面全是微孔，在常溫常壓下可吸附相當(dāng)于自重20%(靜態(tài)吸附時(shí)的水份和雜質(zhì)，而在350℃左右的溫度下，可以再生完全，每24小時(shí)切換一次，以得到純度和雜質(zhì)含量均合格的產(chǎn)品氣體。吸附塔為兩塔并聯(lián)交替使用，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)供氣。

四．氨分解制氫爐的技術(shù)特點(diǎn)：

1）分解爐膽： 氨分解制氫爐的內(nèi)膽采用優(yōu)質(zhì)耐熱不銹鋼2520材質(zhì)，TIG焊接。采用U型管狀立式分解爐膽，可使液氨進(jìn)入時(shí)流速減緩均勻，能使?fàn)t膽內(nèi)所裝的鎳觸媒得到充分利用無(wú)死角。使用該材質(zhì)具有耐高溫、抗腐蝕性能強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

2）催化劑： 采用西南化工院Z204高溫?zé)�結(jié)型鎳催化劑，對(duì)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(nèi)部加熱系統(tǒng)用鎳鉻合金發(fā)熱絲 ，熱效高且不容易出現(xiàn)故障，保溫系統(tǒng)采用日本依索萊克硅酸鋁纖維保溫棉，絕熱效果好，減少氨分解爐子的散熱性，有效的減少電能的耗損。

不停氣的情況下更換電熱絲：拉拔式電熱絲更換時(shí)周期短，半小時(shí)即可完成更換作業(yè)。我公司采用新結(jié)構(gòu)，不停氣的情況下更換電熱絲：當(dāng)電熱絲出現(xiàn)斷裂或損壞時(shí)，把電源斷開(kāi)，然后把電熱絲從爐子一側(cè)拉出來(lái)。在把新的電熱絲插進(jìn)去，把電源送上即可。拉拔式電熱絲更換時(shí)周期短，10分鐘即可完成更換作業(yè)。 以前老式結(jié)構(gòu)采用內(nèi)置電熱絲，當(dāng)電熱絲發(fā)生斷裂和損壞時(shí)要把整個(gè)爐子停下，等爐子溫度降下然后扒開(kāi)爐膛在把電熱絲取出在更換，因?yàn)橛械墓�司不可能同時(shí)買(mǎi)兩臺(tái)設(shè)備，一臺(tái)工作一臺(tái)備用。這樣即浪費(fèi)時(shí)間有影響公司的正常生產(chǎn)。有時(shí)候公司的一爐子產(chǎn)品的價(jià)錢(qián)有可能比一套設(shè)備的價(jià)錢(qián)還貴。

4）氣體冷卻器：裝有氣體熱交換器可初步降底氨分解爐出來(lái)高溫分解氣的溫度，還可以使進(jìn)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。

5）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(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)，有效的解決了氨分解爐在升溫過(guò)程時(shí)溫度偏差大的現(xiàn)象。這樣設(shè)定值溫度或控制調(diào)節(jié)極為方便。

6）報(bào)警功能：該氨分解爐在氨壓力過(guò)高或過(guò)低的情況下，或溫度不正常的情況下，系統(tǒng)會(huì)聲光報(bào)警，提示進(jìn)行檢查調(diào)整。

五．氫氣純化器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1）復(fù)式結(jié)構(gòu)： 吸附器是通過(guò)消化吸收奧地利Ebner工藝實(shí)現(xiàn)的，吸附器一用一備；一只在吸附工作時(shí)，另一只在脫附再生，因此可實(shí)現(xiàn)連續(xù)供氣。

2）吸附劑： 采用沸石5A分子篩，該分子篩具有很強(qiáng)的吸附性能，較同類(lèi)產(chǎn)品具有吸附量大，吸附深度深等優(yōu)點(diǎn)，在常溫常壓下可吸附相當(dāng)于自重20%的水氣和雜質(zhì)氣，吸附后氣體露點(diǎn)可達(dá)-60℃以下，用其純化氨裂解產(chǎn)生的氫氮?dú)�，可有效地脫除微量氨和微量水，產(chǎn)生高品質(zhì)的純凈氣體。

3）加熱方式： 吸附器內(nèi)置棒式8020鎳鉻合金加熱器，加熱棒設(shè)計(jì)成低表面負(fù)荷，并且加熱時(shí)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(zhì)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(dòng)切換方式可以采用PLC控制實(shí)行自動(dòng)工作。.



QBAQ系列氨分解制氫裝置選型表



氨分解制氫設(shè)備及單級(jí)純化裝置

型號(hào)
產(chǎn)氣量
Nm3/h
產(chǎn)品氣成份
液氨耗量
kg/h
露點(diǎn)
℃
氧含量
ppm
功率
kw
冷卻水
耗量
t
分解爐尺寸
￠×H
純化尺寸
mm（L×W×H）

AQ-5
5
75%H2+25%N2
2
-60








5








7.2
----
1250×1100×1600

AQ-10
10
4
13.5
----
1551×1250×1800

AQ-20
20
8
35
1
2300×1500×1900

AQ-30
30
12
46
1
2500×1800×1900

AQ-40
40
16
60
2
1600×2100
2800×1800×1900

AQ-50
50
20
74
2
1800×2235
1855×1500×2000

AQ-60
60
24
86
2
1800×2235
2000×1500×2000

AQ-80
80
32
120
3
2000×2235
2150×1500×2000

AQ-100
100
40
150
3
2000×2235
2000×1500×2000

AQ-150
150
60
220
4
2000×2535
2000×1800×2000

AQ-250
250
100
360
4
2000×2535
2200×2000×2000

AQ-300
300
120
420
4
2400×2535
2200×2000×2000




氨分解制氫設(shè)備及雙級(jí)純化裝置

型號(hào)
產(chǎn)氣量
Nm3/h
產(chǎn)品氣成份
液氨耗量
kg/h
露點(diǎn)
℃
氧含量
ppm
功率
kw
冷卻水
耗量
t
分解爐尺寸
￠×H
純化尺寸
mm（L×W×H）

AQ-5
5
75%H2+25%N2
2
-65
5
8.7

1400×1200×1600

AQ-10
10
4
15.0

1800×1250×1800

AQ-20
20
8
38
1
2800×1500×1900

AQ-30
30
12
46
1
3100×1800×1900

AQ-40
40
16
60
2
1600×2100
1800×1600×1900

AQ-50
50
20
78
2
1800×2235
2200×1900×2000

AQ-60
60
24
86
2
1800×2235
2000×1500×2200

AQ-80
80
32
120
3
2000×2235
2150×1500×2200

AQ-100
100
40
150
3
2000×2235
2000×1500×2600

AQ-150
150
60
220
4
2000×2535
2000×1800×2600

AQ-250
250
100
360
4
2000×2535
2400×2200×2800

AQ-300
300
120
420
4
2400×2535
2400×2200×2800








































表中數(shù)據(jù)如有更改,恕不另行通知