氨分解

液氨分解成氮气和氢气混合物

氨分解气体发生装置以液氨为原料，经汽化后将氨气加热到一定温度，在催化剂作用下，氨发生分解成氢氮混合气体。

简介

氨分解的化学方程式如下：

2NH3=3H2+N2-22080卡

即在标准状况下，1千摩尔氨完全分解可产生氢氮混合气体44.8Nm，并吸收热量11040千卡。也就是1kg液氨完全分解能产生2.64m3氢氮混合气体，根据化学方程式，分解气体由75%H2,和25%N2组成。

氨分解制氢装置是根据氨气发生分解反应的基本原理进行精心设计制作的组合装置。

氨分解在工业装置条件下不可能100%完全分解，存在微量的残余氨，工业液氨中含有少量的水，配套使用气体纯化器，可脱除混合气中的残余氨和水分，获得满意的保护气体，满足工业生产的需要（如对杂质氧有较高要求，还可在纯化器中增加除氧器）。

以该产品气的混合气氛直接作还原保护气氛，是需要氢气作保护气氛场合最经济的方法。该产品也可作为富氢原料气，提取纯氢，是一种经济的制氢方法。

氨分解设备特点

液氨自液氨储罐先进中间罐，中间罐起到储存、换热、汽化、排污等作用，既能充分利用热效率，又可以稳定系统的工作压力。分解炉体在结构和材质上吸收了奥地利EBNER 产品的独特之处。结构上采用了整体式裂解炉管和圆筒梅花桩式结构（使炉胆各部分的气流均匀，寿命均一；配合外挂丝的结构使得热效率得到最大限度发挥）。在材质上：1.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。2.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，再加之双重控温，高低压报警系统，以及性能优良的阀门等元器件构筑了我公司氨分解在长期的竞争中一直处于领先地位。

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。

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。

在纯化器方面更具特色：干燥器采用内筒加热气流的结构，避免了加热元件的局部过热，使干燥器内的分子筛加热均匀，同时具有气流介质和筒壁两种效应加热分子筛床层，而温度梯度严格控制在工艺范围内，使得最大限度的降低了能耗。

设备特点

氨分解特点

设备投资少：

工艺成熟、简单，流程短，价格低廉；用于提取纯氢仍有很高的经济性；

运行成本低：

液氨原料便宜，能耗低、效率高，是保护气氛最经济的来源；

性能可靠、使用寿命长：

优质催化剂、耐热不锈钢内胆，镍铬合金电热元件和不锈钢阀门使整套系统保证了使用寿命。

安装简单：

撬装式结构，体积小，结构紧凑，无须基建，连接好水、电及进出气管就可投入正常产。 ☆使用维护方便：

通过自动温控仪控温，阀门调节流量，无需特别训练的操作人员，即可得到连续、稳定的气量。

安全性高：

分解压力低，真正的无氧制氢和无氧环境，保证了系统安全性。

调节性能好：

在额定产气范围内可随意调节，以适应不同的用气要求。

系统流程说明

采用国外技术，分解炉体采用立式圆筒形结构，炉胆结构为梅花型柱状结构,电热材料均匀地环绕在分解炉胆的四周，这种结构加热均匀性好，热利用率高。

*分解炉胆选用耐热不锈钢管,增强了炉胆的抗腐蚀性,进氨管采用双层进口合金钢同时加厚进氨管的厚度，避免了氨在高温下对钢的强腐蚀性。

*在电热材料的选型上,根据氨分解炉的使用温度，选用电热扁带作为加热元件，该材料耐高温,寿命厂。

*核心保温材料硅酸铝纤维采用真空吸滤的方法成型并加以表面五次以上的强化。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%。

*电器控制选用可控硅控制，减少了电热元件的通断电次数，延长了电热元件的使用寿命，同时避免了使用接触器控制的工作噪声。

*氨减压阀门采用美国FISHER公司阀，减压稳压效果好，运行寿命长。

氨分解纯化装置

纯化装置利用5A分子筛的大比表面积和极性吸附达到对水和残余氨的深度吸附。分解后的氮氢混合气进入干燥器，除去残余水分及其他杂质。纯化装置采用双吸附塔流程，一台吸附干燥氨分解气，另一台在加热状态下（一般在300-350℃）解吸出其中的水分及残余氨，从而达到再生的目的。吸附塔采用内外筒式结构，避免了分子筛的过热烧结，保证了分子筛的使用寿命。选用优质阀门，密封可靠，无内泄露，保证了产品气的纯度。

操作规程

1、氢气是一种易燃易爆气体，因此必须绝对防止氢气泄漏在室内和接触明火，必须使操作环境通风良好。

2、制氢站严禁烟火，设置禁火标志。

3、原料液氨应防止泄漏，如发生泄漏时，处理人员处理时应戴防毒面具，同时应避免液氨的随意排放。

4、制氢站内所有设备均应可靠接地，并定期检查。

5、原料氨通入分解炉，分解出的气体未经纯化或纯化不合格时，不可送入生产线，以免影响生产及产品质量。

6、必须随时注意各电器及加热控制温开关工作是否正常，以免烧坏设备，影响生产。设备停机时间较长或需检修时，应经氮气吹扫，使全系统中的残氢量≤0.5%为止，保证设备的安全及避免着火或爆炸。

优点原理

1、制氮机原理

变压吸附制氮机（简称PSA制氮机）是按变压吸附技术设计、制造的氮气发生设备。制氮机以优质进口碳分子筛（CMS）为吸附剂，采用常温下变压吸附原理（PSA）分离空气制取高纯度的氮气。通常使用两吸附塔并联，由全自动控制系统按特定可编程序严格控制时序，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需高纯度的氮气。

2、制氮机设备特点

（1）产氮气方便快捷：

先进的技术，独特的气流分布器，使气流分布更均匀，高效地利用碳分子筛，20分钟左右即可提供合格的氮气。

（2）使用方便：

设备结构紧凑、整体撬装，占地小无需基建投资，投资少，现场只需连接电源即可制取氮气。

（3）比其它供氮方式更经济：

PSA工艺是一种简便的制氮方法，以空气为原料，能耗仅为空压机所消耗的电能，具有运行成本低、能耗低、效率高等优点。

（4）机电一体化设计实现自动化运行：

进口PLC控制全自动运行，氮气流量压力纯度可调并连续显示，可实现无人值守。

（5）运用范围广：

金属热处理过程的保护气，化学工业生产用气及各类储罐、管道的充氮净化，橡胶、塑料制品的生产用气，食品行业排氧保鲜包装，饮料行业净化和覆盖气，医药行业充氮包装及容器的充氮排氧，电子行业电子元件及半导体生产过程的保护气等。纯度、流量、压力稳定可调，满足不同客户的需要。

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