氨分解炉的氨分解制氢设备工艺流程简述
氨分解制氢系统生产安全操作规程
氨分解制氢系统生产安全操作规程前言氢气是一种广泛应用的清洁能源,在航空、汽车和能源供应领域具有巨大潜力。
氨分解制氢技术是当前广泛运用的一种氢气制备方法,该方法的操作规范化程度对于生产安全至关重要。
本文旨在为氨分解制氢系统生产操作提供规范化指导,以确保生产过程安全可靠,最大程度保护工作人员和设备安全。
一、设备安全1. 设备安装•安装氨分解制氢系统之前,应尽可能了解设备安全操作规程,并遵照厂家提供的设备安装指南。
•所有设备应该在经过严格的质检后使用,在启动设备前需要进行设备功能测试,确保所有组件无瑕疵。
•安装时,应确保设备与其它设备之间有足够的安装间隙、出气通风道和操作空间,方便设备维护及检查。
2. 储存安全•储存氨气罐应该保持干燥,存放的场所应该固定、整洁有序,便于检查罐的存储状态。
•储存罐应该定期定量进行检查,检查罐体、阀门等设备是否存在泄气和损坏。
•严禁储存氨气罐异物,如油灰等,特别是铁或钢制品,应用工具先除垢脏物。
如有清洗后不能完全清理,不得储存。
3. 操作安全•周期性的检查设备操作手柄等是否正常可靠,以确保设备可以稳定运行。
•在工作期间,严禁将任何非氢气物质注入储罐,防止反应过程中储罐的爆炸。
•符合标准尺寸的钥匙应该保管恰当且未被他人窃取。
•在操作过程中如有疑惑应立刻停止操作,并询问相关人员。
二、操作规范1. 操作人员•所有操作人员必须接受相关安全操作培训,并定期的进行培训和复习。
•所有操作人员应该了解操作系统的特征,确保在任何时候都能够根据实际工作情况判断应该采取的行动。
•操作结束后最好采取照片和写好运行记录表格等一系列措施准确记录设备运行情况。
2. 操作手册•操作手册中应该准确记录所有操作系统概述、操作细节和风险管控要点。
•操作手册应该进行定期更新,以确保内容最新信息准确度和针对性。
•操作手册应该保存至本地计算机并严格保密与限制访问。
3. 在线监测和控制•在线监测设备的互联互通程度应该满足高质量的规范要求。
氨分解制氢带纯化装置操作规程
氨分解制氢带纯化装置操作规程一、原始开车:1、仔细阅读使用说明书,熟悉设备的原理和构造。
2、检查气、电各系统是否畅通,消除泡、冒、点、漏,并接通电源。
3、镍触媒的活化:分解炉内装的触媒在出厂时已经还原,但因设备在运输,库存期间总会有水分、氧气等解入,使触媒活性略有下降,因此原始开车时必须要进行触媒的活化。
触媒活化过程中会产生大量的水,应注意放水,此时流量计中会出现冷凝水是正常现象,过段时间会慢慢消失。
触媒活化操作如下:接通电源,设备开始升温,此时打开放空阀并检查设备内气体因受热膨胀是否放空,升温至500-600℃时,通入少量气态氨进行充压、置换、并进行不完全氨分解,因氨分解是吸热反应,从而达到控制分解炉的升温速度,防止因升温速度过快而损坏设备。
样气检验:可用化学分析或经验方法,其中经验方法为,从放空口嗅不到明显的氨臭味或观察分解气燃烧时火焰呈橙色,若符合上述现象则分解气合格。
4、干燥器内13X分子筛活化再生:氨分解开车正常后,取小部份合格的氢、氮混合气送入“干燥器II”,吸附干燥其中的水份、残氨(处低负苻工作),利用这部气体来加热冲洗“干燥器I”中的13X分子筛,此时干燥器升温选择开关拨向I组,这部分气体经“再生I出阀”放空。
5、干燥器I活化(再生)结束后,所有阀门不变,只需关掉I组的加热开关,就可继续用经干燥器II纯化的小气量吹冷”干燥器I”至室温(也可让“I 组干燥器”自然冷却至室温):然后关闭“工作II阀”、“再生I阀”,I组干燥器即可投入正常工作。
6、11组干燥器再生活化步骤与I组干燥器活化相同,但阀门相应变为“工作I阀”、“再生II阀”。
干燥器I和干燥器II的阀门实际均由程序控制器PLC自动控制运行。
二、正常运转:1、氨分解部份开车:1)、接通电源、温度升到780-800℃达到操作温度,温度自动控制。
2)、通氨放空:打开放空阀,然后慢慢打开进氨阀。
液氨在汽化器内进行汽化,经热交换器,进入分解炉,分解气约放空半小时。
氨分解制氢使用说明书
AQ-30
室温~500
3
3
3
3
0
0
0
0
500~600
2
2ห้องสมุดไป่ตู้
2
2
1
1
2
3
600~650
2
2
3
3
2
3
4
5
650~700
3
3
4
4
3
5
8
10
700~750
3
3
4
4
4
8
10
12
750~800
3
3
4
4
5
10
15
20
800~850
5
5
5
5
5
10
20
30
4.2.2.3干燥剂活化(再生)
表2.干燥剂活化(再生)
进口氨压力表突然上升管道上有霜
液氨贮罐上氨减压阀坏
氨水直接进入AF装置
换减压阀,管道上如无汽化器,必须立即加装汽化器
停机待修理完毕再开机
纯气指标差
1.原料气超标,不是一级品
2.纯气出口至工艺点管道洩漏
改善原料气指标
检查洩漏处,堵漏,如接口处漏,换垫片,拧紧螺纹接口
7.安全保护装置及事故处理
7.1电器安全
5.5 FC系列正常工作,阀门开关及电气开关见表5
表3. FC系列工作状态表
工作状态
1组工作
2组再生
1组工作
2组待用
2组工作
1组再生
2组工作
1组待用
阀工作1进、出
开
开
关
关
阀工作2进、出
氨分解制氢工艺
氨分解制氢工艺
氨分解制氢工艺是一种重要的氢能源生产技术。
它通过将氨分解为氢气和氮气来实现氢气的获取。
这种工艺具有高效、环保和可持续等优势,因此备受关注和研究。
在氨分解制氢工艺中,常用的方法是通过高温催化剂催化氨的分解反应。
首先,将氨气加热至适宜的温度,然后通过催化剂的作用,将氨分解为氢气和氮气。
这种方法能够高效地将氨转化为氢气,同时产生的氮气可以被回收利用,减少了资源浪费。
氨分解制氢工艺的优点之一是其高效性。
相比于其他制氢方法,氨分解制氢工艺能够在较低的温度下实现氨的分解,从而降低了能源消耗。
此外,该工艺还具有较高的制氢效率,能够有效地将氨转化为氢气,提高了氢气的产率。
除了高效性,氨分解制氢工艺还具有环保和可持续性的特点。
在氨分解过程中,除了产生氢气和氮气外,几乎不产生其他有害物质。
这意味着氨分解制氢工艺对环境的影响较小,符合可持续发展的要求。
氨分解制氢工艺还具有较好的应用前景。
氢气作为一种清洁能源,具有广泛的应用前景,在氢能源领域具有重要的地位。
而氨分解制氢工艺能够高效地获取氢气,为氢能源的开发和利用提供了一种可行的途径。
氨分解制氢工艺是一种高效、环保和可持续的氢能源生产技术。
它通过将氨分解为氢气和氮气来实现氢气的获取,具有高效性、环保性和可持续性等优势。
随着氢能源的发展和应用需求的增加,氨分解制氢工艺有望在未来得到更广泛的应用和推广。
制氮制氢车间操作流程和参数
2、待分解炉温度到600度以后,打开打开液氨中间储罐上液氨入口 阀,往中间罐注氨,储罐压力控制在0.35Mpa到0.5Mpa之间,液位控制 在规定的范围之内,然后打开氨气出口阀门及调压系统减压阀前后阀 门,适当调节减压阀,使压力控制在0.05Mpa以下,最后打开氨气流量 计出口阀,缓慢打开氨气入口阀,流量控制在正常值的1/3到1/2。
氨分解制氢流程
氨分解制氢流程
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氨分解制氢流程简要概述:
①原料准备:提供纯净的液氨作为原料,确保无水分及杂质。
②气化加压:液氨经过气化器转变为气态氨,并通过压缩机加压至工作压力。
③加热分解:高压气态氨在氨裂解炉中被加热至约800°C以上,发生分解反应,生成氢气和氮气(2NH₃→3H₂+ N₂)。
④热交换回收:分解产生的高温气体通过热交换器,热量被回收用于预热进料氨气,提高系统效率。
⑤气体分离:分解出的混合气体(主要为氢气和氮气)通过分离装置,如PSA (压力swing 吸附)或膜分离技术,分离出高纯度氢气。
⑥冷却与储存:提取的氢气经过冷却至适当温度,然后压缩存储或直接输送到使用点。
⑦尾气处理:未被利用的氮气及其他尾气,依据环保要求进行妥善处理或回收利用。
此流程概要描述了氨分解法制取氢气的主要步骤,是一种成熟的大规模工业氢气生产方法。
氨分解炉胆设备工艺原理
氨分解炉胆设备工艺原理简介氨分解炉胆设备是一种通过氨气的分解来产生氢气的反应器。
氨气在高温下分解成氢气和氮气,反应的化学方程式为:2NH3 → 3H2 + N2利用这一反应可以产生大量的氢气,该过程广泛应用于电力、化工、能源等领域。
下面将介绍氨分解炉胆设备的工艺原理。
工艺原理氨分解炉胆设备主要由氨气供应系统、加热系统、反应器系统、冷却系统、氢气收集系统等组成。
其中反应器系统是实现反应过程的关键部位,其结构一般由炉胆、反应器内壳及隔板组成。
反应器结构炉胆炉胆是氨分解炉反应器系统内的主要部分,其结构设计主要考虑炉胆对氨分解反应的影响。
炉胆一般由炉胆壳体、炉胆盖、产氢口、储氢室、排放口等组成。
炉胆壳体一般采用钢板或合金钢管制成,壳体厚度一般在20mm以上,以满足炉胆的承压要求。
炉胆盖则通常采用活动式或半球型结构,以便于检修设备。
产氢口是连接氢气收集系统和炉胆的通道,其位置一般与炉胆盖相对应。
储氢室是用来暂存产生的氢气的,防止氢气过量溢出。
排放口则用来排放产生的副产品氮气和残余气体。
反应器内壳反应器内壳一般采用不锈钢材质制成,其目的是防止氨气对炉胆进行腐蚀,同时也可以提高反应的效率。
内壳外表面会铺设一层加热管,用来对反应器进行加热。
隔板隔板是反应器内壳的支撑部分,其间隔距离、数量和大小会影响反应器内气体的流场,进而影响反应炉的反应效率,因此选择适宜的隔板结构是重要的。
反应过程反应过程一般分为加热、分解两个阶段。
加热阶段在加热阶段,会在炉胆下方通入氨气,然后通过外部加热管对反应器进行加热,达到所需的反应温度,一般为800℃到1200℃之间。
分解阶段在达到反应温度后,氨气开始分解,产生氢气和氮气。
产生的氢气会从产氢口进入氢气收集系统中,而氮气和一部分残余气体则会从排放口排出。
结论氨分解炉胆设备利用氨气的分解产生大量的氢气,是一种重要的氢气生产方式。
通过适当的反应器结构设计和控制反应过程,可以获得更高的反应效率和产氢量。
氨分解炉的工作原理
氨分解炉的工作原理
氨分解炉是一种用于生产氢气的重要设备,其工作原理主要是利用催化剂将氨
气分解成氢气和氮气。
在工业生产中,氢气被广泛应用于石油加工、化肥生产、电力工业等领域。
因此,了解氨分解炉的工作原理对于相关行业的工程师和技术人员至关重要。
氨分解炉的工作原理可以分为以下几个步骤:
首先,氨气进入分解炉后,经过预热后进入反应器。
在反应器内,氨气与催化
剂发生反应,分解成氢气和氮气。
这个过程是一个放热反应,需要一定的温度来促进反应的进行。
其次,催化剂在反应过程中起着至关重要的作用。
通常情况下,氨分解炉所使
用的催化剂主要是金属催化剂,如铑、铂、镍等。
这些催化剂能够提高氨气的分解速率,降低反应的活化能,从而促进反应的进行。
随后,分解后的氢气和氮气混合气体通过冷却装置进行冷却,并进入分离装置
进行分离。
在分离装置中,氢气和氮气被分离出来,分别用于不同的工业生产过程。
最后,分解炉在工作过程中需要不断地补充新的氨气,并及时清除反应产物,
保持反应的持续进行。
同时,还需要对反应温度、压力等参数进行实时监控和调节,以确保反应的稳定进行。
总的来说,氨分解炉的工作原理是利用催化剂将氨气分解成氢气和氮气的过程。
这个过程涉及到多个步骤,包括氨气的分解、催化剂的作用、分离和冷却等。
了解氨分解炉的工作原理对于提高生产效率、保障安全生产具有重要意义,也有助于相关行业的技术人员更好地进行设备维护和故障排除。
氨分解制氢使用说明书
表3. FC系列工作状态表
工作状态
1组工作
2组再生
1组工作
2组待用
2组工作
1组再生
2组工作
1组待用
阀工作1进、出
开
开
关
关
阀工作2进、出
关
关
开
开
阀再生1进、出
关
关
开
开
阀再生2进、出
开
开
关
关
纯气阀
开
开
开
开
纯化电源开关
开
关
开
关
转换开关
拨向2组
-----
拨向1组
AQ/FC系列装置上设有接地装置,请用户按4.1.3条实施可靠的接地作业。
7.2防火安全
请用户严格按1.3条作业,并在装置附近备有干粉及二氧化碳灭火器以备救急。
7.3工作人员不得在装置周围及废气排放口周围5米之内吸烟、打瞌睡,以确保人身安全。
8.维修和保养
8.1用户必须使用用户认可的合格人员进行设备的使用维修、保养,以保证人身安全和设备的安全。
热电偶短路
如电流表有电流显示热电偶工作正常则控温仪坏
换保险丝
换热电偶及接线
换热电偶及接线
调换温控仪
停电用万用表检查,换好元器件后再通电
电
流
表
a.无电流
b.电流突然上升至满刻度
电源是否正常
控制回路是否正常
导线接触不良
电热丝短路
电流表坏
查出原因
调换相应元器件
换电热丝
拧紧螺栓
换电热丝、炉板
换电流表
停电用万用表检查,换好元器件后再通电
氨分解炉的工作原理
氨分解炉的工作原理
氨分解炉是一种用于将氨气(NH3)分解为氢气(H2)和氮
气(N2)的装置。
其工作原理基于氨气在高温下的热分解反应,反应方程式如下:
2NH3 → 3H2 + N2
具体的工作过程如下:
1. 氨气进入分解炉:氨气通常由外部供应源输送到分解炉中。
进入分解炉的氨气需要经过预处理,如除去杂质或调整温度和压力等。
2. 加热至高温:进入分解炉的氨气被加热至高温状态,通常在600-900摄氏度之间。
加热的目的是为了提供足够的能量以促
使氨气的分子间键断裂。
3. 分解反应发生:在高温下,氨气分子发生热分解反应,分子间键断裂,生成氢气和氮气。
这是一个放热反应,因此释放大量的热量。
4. 氢气和氮气分离:反应生成的氢气和氮气需要被分离和收集。
通常使用分离器来完成氢气和氮气的分离,因为它们在物理性质上有明显的差异。
5. 尾气处理:分解炉的尾气可能还含有未完全分解的氨气、氨气的衍生物、水蒸气和其他杂质。
这些尾气需要经过处理,如
冷凝、吸收、过滤等去除杂质,以保证对环境的排放符合相应的标准。
总的来说,氨分解炉通过加热氨气至高温,触发氨气的热分解反应,最终产生氢气和氮气。
该分解过程需要严格控制温度、压力和物料输送等参数,以确保高效、安全地进行分解反应。
氨分解工作原理
★★★★★>氨分解工作原理:1摩尔氨(气态)在一定的压力和温度及镣触媒催化作用下,可分解为3/2摩尔的氢气和1/2摩尔的氮气,并吸收一定的热量。
其化学方程式如下:2NH3JffiML3H2 +N2-Q分解后的氢、氮混合气利用变温吸附再生的原理,经13X分子筛床吸附其中的水分及残氨,并保持其性质不变,从而达到干燥纯化的目的,而13X分子筛经加热,用纯化气冲洗、解吸被分子筛吸附的水分、残氨,从而达到再生重复使用的目的。
>氨分解制氢的优点:用此法制得的气体是一种良好的保护气体,可以广泛地应用于半导体工业,冶金工业,以及需用保护气氛的其它工业和科学研究中。
氨分解制取保护气体,在工业上是很容易实现的,这是因为:1、氨易分解:分解压力不高,在催化剂作用下,温度控制在750-800°C时氨可大部分解,其分解率可达99. 9%。
2、气体精制容易:作为原料的液态氨,纯度是很高的,其中挥发性杂质只有溶解在液氨中的少量惰性气体和水分,儿乎不含氧,同时,在此条件下,氨分解是不可逆的。
由此可见,氨分解后气体经13X分子筛床吸附可除去其中的水分,其露点达-60°C,残氨小于5PPm 即为精制的氢氮混合气,这样可以实现半导体工业上所不希望存在的有害的非金属元素。
如:氯和氧。
3、在我国,原料液氨容易得到,价格低廉,而且原料消耗也比较少(每公斤氨可产生2.5皿3混合气体)。
氨分解工艺流程:液态氨经减压后经过汽化器汽化成气态氨(汽化器外层水套里有50°C循环水),汽化好的高压气氨再经过汽化器后级减压,然后送往热交换器进入分解炉,分解炉内装有活化过的镣触煤,在750°C~800°C温度下进行分解,分解后高温气体在热交换器内与气态氨进行热交换,此时分解气降温,气氨回收热量并升温后进入分解炉分解,热交换后的分解气进入除氧器进一步除掉微量氧,然后在冷却器内冷却后,进入干燥器(13X分子筛床)除去残余水分及其它杂质。
氨气裂解炉原理及流程
氨气裂解炉原理及流程
氨气裂解炉是一种将氨气分解成氢气和氮气的设备,其原理和流程如下:
原理:
氨气裂解炉利用高温条件下的催化作用,将氨气分解成氢气和氮气。
裂解炉内通常使用催化剂来提高反应速率和转化率。
流程:
1. 氨气进入裂解炉:氨气通过管道进入裂解炉。
2. 加热和预热:氨气在进入裂解炉之前需要进行加热和预热,提高反应的温度和转化率。
3. 进入裂解炉反应器:预热后的氨气进入裂解炉反应器,其中装有催化剂。
4. 氨气分解:在高温和催化剂的作用下,氨气分解成氢气和氮气。
5. 分离和收集:裂解后的氢气和氮气与裂解炉中产生的其他废气混合,需要通过分离和收集系统分离出纯净的氢气和氮气。
6. 废气处理:分离和收集系统会产生一些废气,需要进行处理,以避免对环境造成污染。
7. 产品提取:纯净的氢气和氮气可以通过管道提取出来,用于其他工艺过程或存储。
氨气裂解炉的原理和流程可以根据具体设备和生产要求进行调整和优化,但基本原理和步骤通常是类似的。
这种技术被广泛应用于氢气和氮气的生产过程中。
氨分解制氢工艺技术规程
氨分解制氢工艺技术规程1、工艺流程:2.工艺技术指标:2.1氢气送往锡槽的压力~0.20Mpa2.2氢气送往锡槽的流量0~90m3/h(分解气 0~120 m3/h)2.3氢气残氧量≤5ppm2.4氢气残氨量≤2ppm2.5氢气露点温度≤-60℃3.工艺技术要求:3.1原料液氨必须符合GB536-65液体合成氨的一级品纯度的要求。
3.1.1液氨(NH3)≥99.8%3.1.2水分、油含量≤0.2%3.2脱硫器、净化器应装满吸附剂。
脱硫吸附剂应采用活性炭,净化吸附剂采用5A分子筛。
3.3分解炉应装满催化剂,催化剂采用镍基催化剂。
3.4工艺系统所有的容器及管路应无焊渣、铁锈、油污。
耐压强度试验和气密性试验应达到要求。
3.5安全阀以及报警系统、自控系统、电器、仪表、仪器、机器、装置应能正常工作。
3.6空置的液氨系统在充注液氨前应用纯度为≥99.9%的氮气吹扫置换里面的空气,当各吹扫出口的氮气纯度≥99.9%时为合格。
3.7工艺气路系统在开车前或停车后应用纯度≥99.9%的氮气吹扫置换,当各吹扫出口的氮气纯度≥99.9%时为合格。
3.8分解系统的冷却器在开车前要同入冷却水,冷却水出口应有适量的水流出。
运行中不能中断冷却水。
冬季如果停车时间较长,要放净冷却器的存水。
3.9液氨容器灌装液氨量最多不能超过容器的80%,在密闭状态下,其周围环境温度最高不能超过50℃,容器中压力最高不能超过1.96Mpa。
3.10液氨系统在工作时,压力应控制在0.3~0.7Mpa,氨气减压阀后的压力应控制在0.20 Mpa.3.11分解炉的工作温度应控制在800~850℃之间。
3.12新催化剂在第一次使用前要经过还原活化,活化可在分解炉内用纯度≥99.8%的氨气或钢瓶氢气进行。
3.13在还原活化催化剂时,要严格控制气体流量和升温速度,以保证催化剂充分活化。
具体事项按表1的技术要求进行。
表13.14出分解炉的气体残氨量应≤1000ppm(V)。
附录 氨分解炉操作手册
附录:AQ/FC系列液氨制氢炉/纯化装置操作指导手册1、液氨制氢炉概述氨分解总流程:液氨瓶→液氨汇流排→双回路液氨减压装置→液氨分气缸→液氨制氢炉/纯化装置→氢气分气缸→氢气氮气配比器→烧结炉高纯度的氢氮混合气是一种良好的还原性保护气体,可用于零件退火,脱碳处理及铜基、铁基粉末冶金烧结.液氨制氢炉工作原理:液氨气化后(氨气压力:<0.1MPa)在750℃—850℃情况下,经催化剂(镍催化剂)作用,分解为氢气和氮气,并吸收热量.2NH3→3H2+N2液氨制氢炉需注意的安全事项:⑴、液氨进入液氨制氢炉必须是气态的!为达到此目的,有以下3个措施:液氨储罐出口须装有减压阀,经有效减压后氨气压力小于0。
2MPa;液氨储罐和液氨制氢炉连接管路距离大于5m;液氨制氢炉设备装有汽化器,并能有效工作。
⑵、氨气是一种对人体粘膜有刺激性的化学气体,分解后的氮气是一种使人窒息的气体,氢气是一种易燃、易爆还原性极强的气体,因此,设备现场必须良好通风,5m范围内不得有明火,所有氨源处必须配置水源,作为氨泄露的应急措施.⑶、液氨制氢炉必须安全可靠接地,接地电阻<0。
5欧姆。
2、液氨制氢炉设备基本参数AQ/FC系列液氨制氢炉/纯化装置设备基本参数:工作压力:<0。
1Mpa;工作温度:800℃—850℃液氨消耗:12kg/h原料氨气:符合《液体合成氨》规定一级品要求;含水量:≤2000PPm纯化后氨分解混合气:露点:≤—10℃残氨: ≤5PPm出口压力:<0。
1Mpa;3、液氨制氢炉/纯化装置设备工作原理:AQ液氨制氢炉采用镍催化剂加热分解液氨;FC纯化装置采用专用干燥剂物理吸附混合气中水分和残氨.其工作流程如下图:AQ 液氨制氢炉为单式流程:液氨→汽化器→减压阀→热交换器→制氢炉炉胆(镍催化剂加热分解液氨)→热交换器→冷却器→分解氨其中:冷却器后设放空阀旁路,方便停炉时分解氨排放。
为实现热交换,设备配置冷却水。
水冷却流程:冷却水→冷却器进水口→冷却器→冷却器出水口→汽化器进水口→汽化器→汽化器进水口→室外(液氨瓶水池)FC纯化装置为复式流程:Ⅰ组工作,Ⅱ组再生,通过阀门操作可进行工作再生切换.FC纯化装置Ⅰ组工作流程:冷却器分解氨→Ⅰ组进工作阀→干燥器(专用干燥剂物理吸附混合气中水分和残氨)→Ⅰ组出工作阀→纯气出口阀→纯气流量计→纯化后氨分解混合气其中:纯气出口阀前设取样阀,用于检测纯化后氨分解混合气的露点及残氨含量。
氨分解设备的工艺流程
氨分解设备的工艺流程氨分解炉中的液氨经减压后通过热交换器进入分解炉(分解炉内装有活化过的镍触煤),在800℃温度下进行分解,分解后的高温气体又回热交换器内与气态氨进行热交换,使分解气降温。
热交换后的分解气进一步在冷却器内冷却后,再送入干燥器(5A分子筛床),除去残余水分及其它杂质,而干燥器一般设置二台,一台吸附干燥氢、氮分解气,另一台在加热状态下(一般在300~350℃)解吸出其中的水份及残氨,从而达到再生、重复使用的效果。
蕞后,再通过过滤器进一步过滤微杂质,提高产品气的纯度。
(氨分解设备)氨分解设备的内胆采用优质耐热不锈钢2520材质,TIG焊接。
采用U型管状立式分解炉胆,可使液氨进入时流速减缓均匀,能使炉胆内所装的镍触媒得到充分利用无死角。
使用该材质具有耐高温、抗腐蚀性能强、使用寿命长等特点。
1、梅花型柱状结构的整体式裂解炉管使炉胆各部分的气流均匀,寿命均一;配合外挂丝结构使得热效率得到蕞大限度发挥。
2、炉温的控制采用了过零触发可控硅控制,保证了恒定的炉温。
使气氨在恒定的温度下分解的更好。
3、核心保温材料硅酸铝纤维采用洛耐院先进保温材料真空吸滤的方法成型并加以表面五次以上的强化,可使炉壁的温升控制在小于等于40℃,使得保温材料有质轻而高强度结构,独特的结构决定了该材料的传热系数比同类产品低15%。
4、炉胆材质为耐热钢,结构为梅花型柱状结构。
保证了气氨的完全分解和炉胆在高温与强腐蚀性的环境中有较长的使用寿命。
5、炉管材质采用高温耐热钢Cr25Ni20。
加热元件采用在高温下力学性能优良的镍铬合金Cr20Ni80 并将加热元件的表面负荷确定在合理的范围内。
1)催化剂:采用西南化工院Z204高温烧结型镍催化剂,对液氨的分解效果好,具有分解活性高、不易粉化、催化剂且不容易老化。
2)加热元件:内部加热系统用镍铬合金发热丝,热效高且不容易出现故障,保温系统采用日本依索莱克硅酸铝纤维保温棉,绝热效果好,减少氨分解炉子的散热性,有效的减少电能的耗损。
氨分解工艺流程
氨分解工艺流程氨分解是一种常见的工艺流程,用于将氨气分解为氮气和氢气。
下面是一种常见的氨分解工艺流程。
首先,将氨气输送到反应器中。
反应器通常是一个高压容器,其中包含催化剂。
催化剂的选择很重要,因为它能够加速反应速度并提高产量。
在反应器中,氨气经过催化剂,发生氨的分解反应。
这个反应是一个放热反应,并且需要高温才能促使反应进行。
通常,反应温度在800-1000摄氏度之间。
分解反应产生的产物包括氮气和氢气。
氮气是一种惰性气体,不参与其他反应。
而氢气是一种重要的化工原料,可以用于合成氨水、石油加氢等。
在反应器中,由于高温,氮气和氢气以及一些未反应的氨气会被带着一起从反应器中排出。
为了回收氮气和氢气,需要进行冷却和分离。
首先,将氨气、氮气和氢气混合物进行冷却,使其温度降低。
在低温下,氮气和氢气可以通过凝固和液化的方式将其分离。
这种分离过程通常使用低温冷却器。
在低温冷却器中,氮气和氢气以液态形式收集,从而可以更容易地将其分离。
通过控制温度和压力,可以达到最大的分离效果。
分离出的液体氮气和氢气可以进行进一步的处理和利用。
氮气可以用于保护大气或制造液氧、合成氨等。
氢气可以用于制造肥料、化学品和燃料电池等。
整个氨分解工艺流程需要严格控制反应温度、压力和产物的分离过程。
这可以通过调节反应器温度和压力、冷却器温度和压力以及分离设备的操作参数来实现。
总之,氨分解是一种重要的工艺流程,可以将氨气分解为氮气和氢气。
通过控制反应条件和分离过程,可以实现高效的分解和产物回收。
这种工艺广泛应用于化工、冶金和能源等领域。
氨分解设备及其中毒剖析(流程、成本、催化剂中毒)
氨分解设备及其中毒剖析杨 红 云(浙江玻璃厂 绍兴市 312028)摘 要 对氨分解制氢工艺中催化剂中毒现象进行分析,指出造成中毒的因素,并提出了硫中毒的后处理办法和预防措施。
关键词 氨分解制氢 催化剂中毒 处理办法 预防措施 自八十年代起,我国的浮法玻璃生产发展较快,锡槽保护气体已经成为浮法玻璃生产不可分割的重要组成部分。
保护气体是由氮气和氢气组成。
成分比例因厂家各异,但氢气的含量基本上在5~10%之内,约80m3 h左右。
氢气的量虽然不大,但制造成本不可低估。
以前氢气是由电解水生成,随着制氢设备技术的不断发展,氨分解以其独特的性能和优势脱颖而出,目前已较普遍地应用于浮法玻璃生产。
所谓氨分解就是将液氨气化,送至800~850℃高温的分解炉,在催化剂的作用下分解为H2和N2的工艺过程。
生产1Nm3氢气,液氨理论耗用量为01505kg,实际用量约为0153kg(因分解不完全)。
1 氨分解制氢工艺与水电解制氢两种工艺比较(如表1)表1项 目氨分解制氢水电解制氢耗电量加上合成氨的费用才47000kJ Nm3H277000kJ Nm3设备投资含大罐140万元230万元土建投资约合50万元约78万元操作简单方便,工作量小复杂,工作量大维修量小量大频繁2 氨分解工艺流程211 采用大罐的工艺流程(图1)其特点为储备量大,操作简单用泵将液氨槽车里的液氨打入大罐,再充至中罐,经气化器将液氨气化,气氨上升到中罐上部空间,经管子进入调压装置、计量装置,经换热器加热进入分解炉,在催化剂作用下,在800~850℃的高温下分解为H2和N2,高温的H2和N2经换热器降温,再进入中罐U型管内继续降温,再进入装有5A分子筛的净化装置,吸附掉未分解的残氨,就是玻璃生产所需的纯气了。
图1 氨分解工艺流程图212 不用大罐的工艺流程,其特点为造价低但操作比较麻烦液氨钢瓶直接将氨放进中罐,后面工艺与上同。
3 氨分解催化剂中毒现象在浮法玻璃行业中用氨分解法生产氢气,实践中时而出现氨分解催化剂中毒的意外现象我厂就出现了几次。
008氨分解工艺及风险辨识管控
氨分解工艺及风险辨识管控氨分解工艺作为热处理工艺的辅助工艺,在金属热处理制造的生产现场经常被使用,氨分解工艺由于涉及到氨气、氢氮混合气以及氨气分解炉,处理工艺过程还涉及到压力容器等特种设备,相对一般的工贸行业生产工艺具有较高的危险性。
下面我们针对其工艺原理、风险辨识及管控措施等方面进行简单的讲解一、氨分解的工艺原理及流程根据氨分解的反应式2NH3—3H2+N2一22080卡,可见1摩尔氨(气态)在一定的压力和温度及镍触媒催化下,可分解为3/2摩尔的氢气和1/2摩尔的氮气,并吸收一定的热量。
一般的工艺流程为:氨瓶中流出的液态氨首先进入氨汽化器。
汽化采用水浴加热的形式,汽化器为一管板式换热器,管程通氨,壳程为由电热器加热的热水,热水和液氨进行换热,使液氨汽化至45℃左右,压力为1.5Mpa的气态氨。
(随着温度的升高,氨气压力也相应升高),形成的氨气进入氨罐或缓冲罐,输出的氨气在0.05MPa左右由调节阀调节控制。
氨气在进入分解炉前先通过流量计和热交换器进行预热在进入氨分解炉进行分解反应,通常预热的热量来自分解炉反应后的分解气。
在炉内,氨气加热至800-850℃,在镍催化剂的作用下,分解为氢氮混合气体。
然后经热交换器,通入中间罐进行水冷却,再通入纯化罐在纯化系统中除去未反应完全的残氨,在纯化系统中装有的分子筛可以同时除去杂质水份和残氨。
之后用氢氮压缩机使分解气增压至0.75-0.8MPa后进入缓冲罐和混配罐,在送至需要使用气体的工艺。
此过程中每斤氨可产生2.6M3混合气体。
二、氨分解风险辨识1、物料的风险液氨、氨气:氨气是一种无色透明而具有刺激性气味的气体。
极易溶于水,水溶液呈碱性。
相对密度0.60(空气=1)。
气氨加压到0.7~0.8MPa时就变成液氨,同时放出大量的热,相反液态氨蒸发时要吸收大量的热,所以氨可作制冷剂,接触液氨可引起严重冻伤。
氨与空气混合到一定比例时,遇明火能引起爆炸,其爆炸极限为15.7%~27.4%。
氨分解制氢工艺
氨分解制氢工艺氨分解制氢是一种常见的工艺,用于产生高纯度的氢气。
氨气(NH3)是一种富含氮的化合物,在氢气生产、肥料制造和工业化学品生产等领域有广泛的应用。
氨分解制氢工艺通过分解氨气,将其转化为氢气和氮气的混合物,然后通过后续的气体分离和纯化步骤,得到高纯度的氢气。
氨分解制氢工艺的基本原理是在高温下将氨气分解为氢气和氮气。
这个过程可以通过两个主要的反应来描述:2NH3 → 3H2 + N2氨气的分解反应需要在高温(通常在700-900摄氏度)和合适的催化剂存在下进行。
常用的催化剂包括镍、铁和钼等金属。
在气氛中添加适量的水蒸气可以增加氨气的分解速率。
氨气分解的温度和催化剂的选择是工艺设计中的重要参数,可以根据气体产量、气体纯度和能耗等因素来优化。
氨分解制氢工艺具有以下优点:1. 高纯度氢气产量:氨气分解可以产生高纯度的氢气,通常可达到99.99%以上的纯度要求。
这对于许多应用来说是非常重要的,例如氢燃料电池和氢气的工业化应用。
2. 废气处理:氨气分解产生的氮气可以用于工业气体或气氛控制,而氢气是一种清洁能源,不会产生大气污染物。
相比于其他氢气生产工艺,氨分解制氢可以减少废气的排放,有助于环境保护。
3. 可调节的氢气产量:氨气分解制氢工艺的氢气产量可以根据需要进行调节,可以实现灵活的氢气供应。
这对于氢气生产的稳定性和适应性是非常重要的,特别是在工业化应用中。
氨分解制氢工艺也存在一些挑战和改进的方向:1. 能耗:氨气分解制氢需要高温条件,这会消耗大量的能量。
因此,提高氨气分解的能效是一个关键的研究方向。
目前的研究包括改进催化剂的活性和选择更低温度的工艺条件等。
2. 催化剂寿命:氨气分解对催化剂的要求较高,催化剂的寿命和稳定性是一个重要的研究方向。
研究人员正在探索使用更稳定的催化剂和改进催化剂再生技术来提高催化剂的使用寿命。
3. 应用拓展:氨分解制氢工艺还有待在更多的应用领域得到推广和应用。
目前,氨分解主要用于氢气生产和工业气氛控制等领域,未来还可以在氢燃料电池、化学品生产和能源储存等方面发挥更大的作用。
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一、氨分解制氢流程简述:
利用液氨为原料,氨经裂解后,每公斤液氨裂解可制得2.64Nm3混合气体,其中含75%的氢气和25%的氮气。
所得的气体含杂质较少(杂质中含水汽约2克/立方米,残余氨约1000ppm),再通过分子筛(美国UOP)吸附纯化器,气体的露点可降至-60℃以下,残余氨可降至3PPM以下.氨裂解制氢炉可用于有色金属,硅钢、铬钢和不锈钢等金属材料和零件的光亮退火、硅钢片的脱碳处理、铜基、铁基粉末冶金烧结、电真空器件的金属零件烧氢处理、半导体器件的保护烧结和封结、钯合金膜扩散纯化氢气的原料气等。
原料氨容易得到,价格低廉,原料消耗较少。
氨裂解来制取保护气体具有投资少,体积小,效率高等优点(苏州宏博净化设备提供氨分解制氢一站式气体解决方案)
二、氨分解制氢工作原理:
氨(气态)在一定温度下,经催化剂作用下裂解伟75%的氢气和25%的氮气,并吸收21.9千卡热量,其主要反应为:2NH3=3H2+N2-21.9千卡,整个过程因是吸热膨胀反应,提高温度有利于氨裂解,同时它又是体积扩大的反应,降低压力有利于氨的分解,氨分解制氢设备为使用最佳状态。
三、氢气纯化工作原理:
当氨分解制氢设备所产生的氢气合格时再进入氢气纯化作进一步提纯处理,裂解氢气的纯度很高,其中挥发性杂质只有微量的残氨和水分,可见只须除去微量残氨和水分,即可获得高纯度气体。
气体提纯采用变温吸附技术。
变温吸附(TSA)技术是以吸附剂(多孔固体物质),内部表面对气体分子在不同温度下吸附性能不同为基础的一种气体分离纯化工艺。
常温时吸附杂质气,加温时脱付杂质气,分子筛表面全是微孔,在常温常压下可吸附相当于自重20%静态时吸附的水分和杂质,
而在350℃左右的温度下,可以再生完全,每24小时切换一次,以得到纯度和杂质含量均合格的产品气体。