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%的氮氣。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、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(jià)格低廉，原料消耗較少。氨裂解來(lái)制取保護氣體具有投資少，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(gè)過(guò)程因是吸熱膨脹反應，提高溫度有利于氨裂解,同時(shí)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(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(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)現連續供氣。

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，能使爐膽內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、使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)。

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： 內部加熱系統用鎳鉻合金發(fā)熱絲 ，熱效高且不容易出現故障，保溫系統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)。我公司采用新結構，不停氣的情況下更換電熱絲：當電熱絲出現斷裂或損壞時(shí)，把電源斷開(kāi)，然后把電熱絲從爐子一側拉出來(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)。 以前老式結構采用內置電熱絲，當電熱絲發(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，因為有的公司不可能同時(shí)買(mǎi)兩臺設備，一臺工作一臺備用。這樣即浪費時(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： 采用數顯式溫度控制器及K型熱電偶，分區控溫。熱電偶采用補償導線(xiàn)，有效的解決了氨分解爐在升溫過(guò)程時(shí)溫度偏差大的現象。這樣設定值溫度或控制調節極為方便。

6）報警功能：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，系統會(huì )聲光報警，提示進(jìn)行檢查調整。

五．氫氣純化器結構特點(diǎn)：

1）復式結構： 吸附器是通過(guò)消化吸收奧地利Ebner工藝實(shí)現的，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)現連續供氣。

2）吸附劑： 采用沸石5A分子篩，該分子篩具有很強的吸附性能，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于自重20%的水氣和雜質(zhì)氣，吸附后氣體露點(diǎn)可達-60℃以下，用其純化氨裂解產(chǎn)生的氫氮氣，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(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



氨分解制氫設備及單級純化裝置

型號
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




氨分解制氫設備及雙級純化裝置

型號
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








































表中數據如有更改,恕不另行通知