Kiến thức thực tế: Nguyên lý và chức năng của lò phân hủy amoniac
Nguyên tắc làm việc:
Amoniac bị phân hủy dưới tác dụng của chất xúc tác gốc niken
Amoniac lỏng được làm nóng đến 800-850 ℃, và dưới tác dụng của chất xúc tác dựa trên niken, amoniac bị phân hủy và có thể thu được khí nitơ hydro chứa 75% H2 và 25% N2. Thiết bị bao gồm một hộp bể bên trong, một bể lò được bố trí trong khoang bên trong của hộp bể bên trong, đi qua ít nhất hai ống dẫn khí trên hộp bên trong và ống dẫn khí được nối với khoang bên trong của bể bên trong hộp, khoang bên trong được cung cấp nhiều ống trung tâm, ống trung tâm được cung cấp dây đốt nóng bằng điện, thành của hộp bể bên trong ở cả hai đầu của ống trung tâm được cung cấp nhiều lỗ lắp, và lỗ gắn được cố định trong tay áo. Hai đầu của ống trung tâm lần lượt được đưa vào ống tay áo,
nguyên tắc lý thuyết
Amoniac lỏng được làm nóng đến 800-850 ℃, và dưới tác dụng của chất xúc tác gốc niken, amoniac bị phân hủy và có thể thu được khí nitơ hydro chứa 75% H2 và 25% N2
Thành phần chính
Lò phân hủy amoniacbao gồm một hộp bể bên trong, một bể lò được bố trí ở khoang bên trong của hộp bể bên trong và ít nhất hai ống dẫn khí đi qua hộp bể bên trong và ống dẫn khí được nối với khoang bên trong của bể lò, bên trong khoang của hộp bể chứa bên trong được cung cấp nhiều ống trung tâm, ống trung tâm được cung cấp dây đốt nóng bằng điện và thành của hộp bể chứa bên trong ở cả hai đầu của ống trung tâm được cung cấp nhiều lỗ lắp. Tay áo được cố định trong mỗi lỗ lắp, cả hai đầu của ống trung tâm được lắp tương ứng vào ống tay áo và nắp tay áo được cung cấp ở miệng ngoài của tay áo. Khi dây nóng bị cháy, dây nóng có thể được thay thế trực tiếp bằng cách tháo ống trung tâm ra khỏi hộp bình bên trong,
Miêu tả quá trình
Sử dụng amoniac lỏng làm nguyên liệu thô, sau khi bẻ khóa amoniac, có thể điều chế hỗn hợp khí 2,64Nm cho mỗi kg quá trình crackinh amoniac lỏng, chứa 75% hydro và 25% nitơ. Khí thu được chứa ít tạp chất hơn (khoảng 2 gam/m3 hơi nước trong tạp chất, khoảng 1000ppm amoniac dư), sau đó qua bộ lọc hấp phụ sàng phân tử (UOP của Hoa Kỳ), điểm sương của khí có thể giảm xuống xuống dưới -60C và lượng amoniac còn lại có thể giảm xuống dưới 3PPM.
Lò sản xuất hydro nứt amoniaccó thể được sử dụng để ủ sáng kim loại màu, thép silic, thép crom và thép không gỉ và các vật liệu và bộ phận kim loại khác, khử cacbon của tấm thép silic, thiêu kết luyện kim bột đồng và sắt, đốt hydro các bộ phận kim loại của thiết bị chân không điện, bảo vệ thiêu kết và niêm phong các thiết bị bán dẫn, tinh chế khuếch tán màng hợp kim palladi của khí thô hydro.
Amoniac nguyên liệu dễ kiếm, giá thấp và tiêu thụ nguyên liệu thô ít hơn. Cracking amoniac để sản xuất khí bảo vệ có ưu điểm là đầu tư ít, khối lượng nhỏ và hiệu quả cao
Quá trình sản xuất hydro hoạt động như thế nào
Amoniac (khí) ở một nhiệt độ nhất định, dưới tác dụng của chất xúc tác (Z204) crackinh thành 75% hydro và 25% nitơ, đồng thời hấp thụ nhiệt lượng 21,9 kcal, phản ứng chính là:
2NH3 -- 3H2+N2 -- 21,9 kcal
Toàn bộ quá trình là phản ứng giãn nở thu nhiệt, tăng nhiệt độ có lợi cho quá trình nứt amoniac và cũng là phản ứng giãn nở thể tích, giảm áp suất có lợi cho quá trình phân hủy amoniac và thiết bị sản xuất hydro phân hủy amoniac là trạng thái tốt nhất để sử dụng.
Thanh lọc hoạt động như thế nào
Khi hydro được tạo ra bởi thiết bị sản xuất hydro phân hủy amoniac đủ điều kiện, nó sẽ được đưa vào quá trình tinh chế hydro để tinh chế thêm. Độ tinh khiết của hydro bị nứt rất cao và các tạp chất dễ bay hơi chỉ là một lượng nhỏ amoniac và nước còn lại, do đó chỉ cần loại bỏ một lượng nhỏ amoniac và nước còn lại để thu được khí có độ tinh khiết cao.
Công nghệ hấp phụ nhiệt độ thay đổi được sử dụng để làm sạch khí. Công nghệ hấp phụ nhiệt độ thay đổi (TSA) là quá trình tách và tinh chế khí dựa trên đặc tính hấp phụ khác nhau của các phân tử khí trên bề mặt bên trong của chất hấp phụ (chất rắn xốp) ở các nhiệt độ khác nhau. Hấp phụ khí tạp chất ở nhiệt độ phòng, giải hấp khí tạp chất khi đun nóng,
Bề mặt của sàng phân tử chứa đầy các lỗ nhỏ, ở nhiệt độ và áp suất bình thường có thể được hấp phụ tương đương với 20% trọng lượng của chính nó (hấp phụ tĩnh nước và tạp chất), và ở nhiệt độ khoảng 350 ° C, nó có thể được hấp phụ hoàn toàn được tái sinh và chuyển đổi cứ sau 24 giờ để thu được khí sản phẩm có độ tinh khiết và tạp chất đủ tiêu chuẩn.
Tháp hấp phụ được sử dụng luân phiên song song với hai tháp, có thể nhận ra nguồn cung cấp khí liên tục.
Vai trò của bánh quy amoniac
Máy bẻ khóa amoniac là thiết bị sử dụng nhiệt để phân hủy amoniac (NH3) thành hydro (H2) và nitơ (N2). Quá trình này được gọi là quá trình nứt amoniac, hoặc phân ly amoniac.
vết nứt amoniacersđược sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm:
Xử lý nhiệt: Cracking amoniac là một cách phổ biến để tạo ra hydro để sử dụng trong các lò xử lý nhiệt. Hydrogen là một chất khử, có nghĩa là nó có thể loại bỏ oxy khỏi kim loại. Điều này khiến nó trở nên lý tưởng cho quá trình ủ, hàn đồng và các quy trình xử lý nhiệt khác đòi hỏi phải có bầu không khí khử.
Ủ: Cracking amoniac cũng có thể được sử dụng để tạo ra hydro để sử dụng tronglò ủ. Ủ là một quá trình xử lý nhiệt làm mềm kim loại và cải thiện độ dẻo của chúng. Hydrogen là một lựa chọn tốt để ủ vì nó không phản ứng với kim loại và không để lại bất kỳ dư lượng có hại nào.
Thiêu kết: Cracking amoniac có thể được sử dụng để tạo ra hydro để sử dụng trong lò thiêu kết. Thiêu kết là một quá trình sử dụng nhiệt và áp suất để liên kết các vật liệu dạng bột với nhau. Hydro là một lựa chọn tốt cho quá trình thiêu kết vì nó không phản ứng với vật liệu và không để lại bất kỳ dư lượng độc hại nào.
Sản xuất kim loại:nứt amoniacđược sử dụng để sản xuất hydro để sử dụng trong sản xuất kim loại như thép, nhôm và titan. Hydro được sử dụng trong các quy trình này để loại bỏ tạp chất khỏi kim loại và tạo ra cấu trúc vi mô mong muốn.
Bánh quy amoniac thường được làm bằng thép hoặc thép không gỉ. Chúng được trang bị lò nung, chất xúc tác và bình ngưng. Lò nung nóng amoniac đến nhiệt độ cao, chất xúc tác phân hủy amoniac thành hydro và nitơ, và thiết bị ngưng tụ làm mát hỗn hợp khí và tách hydro và nitơ.
bánh quy amoniaclà một cách linh hoạt và hiệu quả để tạo ra hydro. Chúng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và rất cần thiết để sản xuất nhiều kim loại và vật liệu.
Dưới đây là một số chi tiết bổ sung về bánh quy giòn amoniac:
Quá trình cracking amoniac tỏa nhiệt, có nghĩa là nó giải phóng nhiệt. Nhiệt này có thể được sử dụng để làm nóng sơ bộ amoniac hoặc cung cấp năng lượng cho các quá trình khác.
bánh quy amoniaccó thể được vận hành liên tục hoặc từng đợt. Hoạt động liên tục hiệu quả hơn, nhưng hoạt động hàng loạt linh hoạt hơn.
Kích thước của một chiếc bánh quy amoniac phụ thuộc vào lượng hydro cần thiết. Các máy bẻ khóa amoniac nhỏ có thể tạo ra vài mét khối hydro mỗi giờ, trong khi các máy bẻ khóa amoniac lớn có thể tạo ra hàng trăm mét khối hydro mỗi giờ.
Máy bẻ khóa amoniac tương đối rẻ tiền để vận hành. Chi phí của amoniac là yếu tố chi phí chính.
Máy bẻ khóa amoniac an toàn để vận hành. Tuy nhiên, chúng tạo ra một số khí thải nguy hiểm, chẳng hạn như oxit nitơ và amoniac. Những khí thải này phải được kiểm soát để đáp ứng các quy định về môi trường.
Nhìn chung, máy bẻ khóa amoniac là một cách an toàn và hiệu quả để tạo ra hydro. Chúng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và rất cần thiết để sản xuất nhiều kim loại và vật liệu.