Connaissances pratiques : Principes et fonctions du four de décomposition d'ammoniac
Le principe de fonctionnement :
L'ammoniac est décomposé sous l'action d'un catalyseur à base de nickel
L'ammoniac liquide est chauffé à 800-850 ℃, et sous l'action d'un catalyseur à base de nickel, l'ammoniac est décomposé et de l'hydrogène azote gazeux contenant 75% H2 et 25% N2 peut être obtenu. L'équipement se compose d'un boîtier de réservoir intérieur, d'un réservoir de four disposé dans la chambre intérieure du boîtier de réservoir intérieur, passant par au moins deux tuyaux de gaz sur le boîtier de réservoir intérieur, et le tuyau de gaz est relié à la chambre intérieure du réservoir intérieur boîte, la chambre intérieure est munie d'une pluralité de tuyaux centraux, le tuyau central est muni d'un fil chauffant électrique, la paroi de la boîte de réservoir intérieure aux deux extrémités du tuyau central est munie d'une pluralité de trous de montage, et le les trous de montage sont fixés dans le manchon. Les deux extrémités du tube central sont respectivement insérées dans le tube manchon,
Principe théorique
L'ammoniac liquide est chauffé à 800-850 ℃, et sous l'action d'un catalyseur à base de nickel, l'ammoniac est décomposé et de l'azote hydrogène gazeux contenant 75% H2 et 25% N2 peut être obtenu
Composant principal
Le four de décomposition de l'ammoniaccomprend un caisson de réservoir intérieur, un réservoir de four agencé dans la chambre intérieure du caisson de réservoir intérieur, et au moins deux conduites de gaz traversant le caisson de réservoir intérieur, et le tuyau de gaz est relié à la chambre intérieure du réservoir de four, l'intérieur chambre du caisson de réservoir intérieur est munie d'une pluralité de tuyaux centraux, le tuyau central est muni d'un fil chauffant électrique, et la paroi du caisson de réservoir intérieur aux deux extrémités du tuyau central est munie d'une pluralité de trous de montage. Le manchon est fixé dans chaque trou de montage, les deux extrémités du tuyau central sont respectivement insérées dans le tuyau de manchon et le couvercle de manchon est prévu sur l'embouchure extérieure du manchon. Lorsque le fil chauffant est brûlé, le fil chauffant peut être remplacé directement en retirant le tube central de la boîte de réservoir intérieure,
Description du processus
En utilisant de l'ammoniac liquide comme matière première, après le craquage de l'ammoniac, un mélange gazeux de 2,64 Nm peut être préparé par kilogramme de craquage d'ammoniac liquide, qui contient 75 % d'hydrogène et 25 % d'azote. Le gaz résultant contient moins d'impuretés (environ 2 grammes/mètre cube de vapeur d'eau dans les impuretés, environ 1000 ppm d'ammoniac résiduel), puis à travers le purificateur d'adsorption à tamis moléculaire (États-Unis UOP), le point de rosée du gaz peut être réduit en dessous de -60C, et l'ammoniac résiduel peut être réduit en dessous de 3PPM.
Four de production d'hydrogène de craquage d'ammoniacpeut être utilisé pour le recuit brillant des métaux non ferreux, de l'acier au silicium, de l'acier au chrome et de l'acier inoxydable et d'autres matériaux et pièces métalliques, la décarbonisation de la tôle d'acier au silicium, le frittage de la métallurgie des poudres à base de cuivre et de fer, la combustion à l'hydrogène des pièces métalliques des appareils électriques à vide, protection frittage et scellement de dispositifs semi-conducteurs, purification par diffusion de film d'alliage de palladium de gaz brut d'hydrogène.
La matière première ammoniac est facile à obtenir, le prix est bas et la consommation de matières premières est moindre. Le craquage d'ammoniac pour produire un gaz protecteur présente les avantages d'un investissement moindre, d'un petit volume et d'un rendement élevé
Comment fonctionne la production d'hydrogène
Ammoniac (gazeux) à une certaine température, sous l'action d'un catalyseur (Z204) craquant en 75% d'hydrogène et 25% d'azote, et absorbant 21,9 kcal de chaleur, la réaction principale est :
2NH3 -- 3H2+N2 -- 21,9 kcal
L'ensemble du processus est une réaction d'expansion endothermique, l'augmentation de la température est propice au craquage de l'ammoniac, et c'est aussi une réaction d'expansion de volume, la réduction de la pression est propice à la décomposition de l'ammoniac, et l'équipement de production d'hydrogène par décomposition de l'ammoniac est le meilleur état pour utiliser.
Comment fonctionne la purification
Lorsque l'hydrogène produit par l'équipement de production d'hydrogène par décomposition d'ammoniac est qualifié, il est ensuite entré dans la purification d'hydrogène pour une purification supplémentaire. La pureté de l'hydrogène craqué est très élevée et les impuretés volatiles ne sont qu'une petite quantité d'ammoniac résiduel et d'eau, il suffit donc d'éliminer une petite quantité d'ammoniac résiduel et d'eau pour obtenir un gaz de haute pureté.
La technologie d'adsorption à température variable a été utilisée pour la purification des gaz. La technologie d'adsorption à température variable (TSA) est un processus de séparation et de purification des gaz basé sur les différentes propriétés d'adsorption des molécules de gaz sur la surface interne de l'adsorbant (substance solide poreuse) à différentes températures. Adsorption de gaz d'impureté à température ambiante, désorption de gaz d'impureté lors du chauffage,
La surface du tamis moléculaire est pleine de micropores, à température et pression normales, peut être adsorbée équivalente à 20% de son propre poids (adsorption statique d'eau et d'impuretés), et à une température d'environ 350 ° C, elle peut être complètement régénéré et commuté toutes les 24 heures pour obtenir un gaz produit avec une pureté et une teneur en impuretés qualifiées.
La tour d'adsorption est utilisée alternativement en parallèle avec deux tours, qui peuvent réaliser une alimentation en gaz continue.
Le rôle de Craquelins à l'ammoniac
Un craqueur d'ammoniac est un appareil qui utilise la chaleur pour décomposer l'ammoniac (NH3) en hydrogène (H2) et en azote (N2). Ce processus est appelé fissuration de l'ammoniac ou dissociation de l'ammoniac.
Fissure d'ammoniacerssont utilisés dans une variété d'industries, y compris :
Traitement thermique : Le craquage à l'ammoniac est un moyen courant de générer de l'hydrogène destiné à être utilisé dans les fours de traitement thermique. L'hydrogène est un agent réducteur, ce qui signifie qu'il peut éliminer l'oxygène des métaux. Cela le rend idéal pour le recuit, le brasage et d'autres processus de traitement thermique qui nécessitent une atmosphère réductrice.
Recuit : Le craquage à l'ammoniac peut également être utilisé pour générer de l'hydrogène à utiliser dansfours de recuit. Le recuit est un processus de traitement thermique qui adoucit les métaux et améliore leur ductilité. L'hydrogène est un bon choix pour le recuit car il ne réagit pas avec le métal et ne laisse aucun résidu nocif.
Frittage : Le craquage à l'ammoniac peut être utilisé pour générer de l'hydrogène à utiliser dans les fours de frittage. Le frittage est un processus qui utilise la chaleur et la pression pour lier ensemble des matériaux en poudre. L'hydrogène est un bon choix pour le frittage car il ne réagit pas avec les matériaux et ne laisse aucun résidu nocif.
Fabrication de métal :Fissuration de l'ammoniacest utilisé pour produire de l'hydrogène destiné à la production de métaux tels que l'acier, l'aluminium et le titane. L'hydrogène est utilisé dans ces processus pour éliminer les impuretés des métaux et créer une microstructure souhaitée.
Les craqueurs d'ammoniac sont généralement fabriqués en acier ou en acier inoxydable. Ils sont équipés d'un four, d'un catalyseur et d'un condenseur. Le four chauffe l'ammoniac à haute température, le catalyseur décompose l'ammoniac en hydrogène et en azote, et le condenseur refroidit le mélange gazeux et sépare l'hydrogène et l'azote.
Craquelins à l'ammoniacsont un moyen polyvalent et efficace de générer de l'hydrogène. Ils sont utilisés dans une variété d'industries et sont essentiels à la production de nombreux métaux et matériaux.
Voici quelques détails supplémentaires sur les craquelins à l'ammoniac :
Le processus de craquage de l'ammoniac est exothermique, ce qui signifie qu'il libère de la chaleur. Cette chaleur peut être utilisée pour préchauffer l'ammoniac ou pour alimenter d'autres processus.
Craquelins à l'ammoniacpeut fonctionner en continu ou en discontinu. Le fonctionnement continu est plus efficace, mais le fonctionnement par lots est plus flexible.
La taille d'un craqueur d'ammoniac dépend de la quantité d'hydrogène nécessaire. Les petits craqueurs d'ammoniac peuvent générer quelques mètres cubes d'hydrogène par heure, tandis que les grands craqueurs d'ammoniac peuvent générer des centaines de mètres cubes d'hydrogène par heure.
Les craqueurs d'ammoniac sont relativement peu coûteux à exploiter. Le coût de l'ammoniac est le principal facteur de coût.
Les craqueurs d'ammoniac peuvent fonctionner en toute sécurité. Cependant, ils produisent des émissions dangereuses, telles que les oxydes d'azote et l'ammoniac. Ces émissions doivent être contrôlées pour respecter les réglementations environnementales.
Dans l'ensemble, les craqueurs d'ammoniac sont un moyen sûr et efficace de générer de l'hydrogène. Ils sont utilisés dans une variété d'industries et sont essentiels à la production de nombreux métaux et matériaux.