Pratik bilgi: Amonyak ayrıştırma fırınının ilkeleri ve işlevleri
Çalışma prensibi:
Amonyak, nikel bazlı bir katalizörün etkisi altında ayrıştırılır.
Sıvı amonyak 800-850 ℃'ye ısıtılır ve nikel bazlı katalizörün etkisi altında amonyak ayrıştırılır ve %75 H2 ve %25 N2 içeren hidrojen nitrojen gazı elde edilebilir. Ekipman, bir iç tank kutusundan, iç tank kutusunun iç odasına yerleştirilmiş, iç tank kutusundan en az iki gaz borusundan geçen bir fırın tankından oluşur ve gaz borusu, iç tankın iç odasına bağlanır. iç haznede çok sayıda merkezi boru bulunur, merkezi boruda bir elektrikli ısıtma teli bulunur, iç tank kutusunun duvarında merkezi borunun her iki ucunda çok sayıda montaj deliği bulunur ve montaj delikleri kovana sabitlenmiştir. Merkez borunun iki ucu sırasıyla manşon boruya sokulur,
teorik ilke
Sıvı amonyak 800-850 ℃'ye ısıtılır ve nikel bazlı katalizörün etkisi altında amonyak ayrıştırılır ve %75 H2 ve %25 N2 içeren hidrojen nitrojen gazı elde edilebilir.
Ana bileşen
Amonyak ayrıştırma fırınıbir iç tank kutusu, iç tank kutusunun iç bölmesinde düzenlenmiş bir fırın tankı ve iç tank kutusunun içinden geçen en az iki gaz borusu içerir ve gaz borusu fırın tankının iç odasına bağlıdır, iç iç tank kutusunun odasında çok sayıda merkezi boru bulunur, merkezi boruda bir elektrikli ısıtma teli bulunur ve iç tank kutusunun duvarında merkezi borunun her iki ucunda çok sayıda montaj deliği bulunur. Manşon her montaj deliğine sabitlenir, orta borunun her iki ucu sırasıyla manşon borusuna sokulur ve manşonun dış ağzında manşon kapağı bulunur. Isıtma teli yandığında, ısıtma teli doğrudan merkez boruyu iç tank kutusundan çıkararak değiştirilebilir,
Süreç açıklaması
Hammadde olarak sıvı amonyak kullanılarak, amonyak krakinginden sonra, %75 hidrojen ve %25 nitrojen içeren sıvı amonyak krakinginin kilogramı başına 2,64Nm gaz karışımı hazırlanabilmektedir. Ortaya çıkan gaz daha az safsızlık içerir (safsızlıklarda yaklaşık 2 gram/metreküp su buharı, yaklaşık 1000 ppm kalıntı amonyak) ve daha sonra moleküler elek (Amerika Birleşik Devletleri UOP) adsorpsiyon saflaştırıcı aracılığıyla gazın çiğlenme noktası azaltılabilir. -60C'nin altına ve artık amonyak 3PPM'nin altına düşürülebilir.
Amonyak parçalama hidrojen üretim fırınıdemir dışı metaller, silikon çelik, krom çelik ve paslanmaz çelik ve diğer metal malzeme ve parçaların parlak tavlanmasında, silikon çelik sacın dekarbonizasyonunda, bakır ve demir bazlı toz metalürji sinterlemesinde, elektrikli vakum cihazlarının metal parçalarının hidrojenle yakılmasında, koruyucu olarak kullanılabilir. yarı iletken cihazların sinterlenmesi ve sızdırmazlığı, hidrojen ham gazının paladyum alaşımlı film difüzyon saflaştırması.
Hammadde olan amonyağın elde edilmesi kolaydır, fiyatı düşüktür ve hammadde tüketimi azdır. Koruyucu gaz üretmek için amonyak kırma, daha az yatırım, küçük hacim ve yüksek verimlilik avantajlarına sahiptir.
Hidrojen üretimi nasıl çalışır?
Amonyak (gaz halinde) belirli bir sıcaklıkta, bir katalizörün (Z204) etkisi altında %75 hidrojen ve %25 nitrojene ayrılır ve 21.9 kcal ısı emer, ana reaksiyon:
2NH3 -- 3H2+N2 -- 21,9 kcal
Tüm süreç endotermik genleşme reaksiyonudur, sıcaklığın arttırılması amonyak çatlamasına elverişlidir ve aynı zamanda hacim genişlemesinin bir reaksiyonudur, basıncın düşürülmesi amonyağın ayrışmasına elverişlidir ve amonyak ayrışma hidrojen üretim ekipmanı en iyi durumdur. kullanmak.
Arınma nasıl çalışır?
Amonyak ayrıştırma hidrojen üretim ekipmanı tarafından üretilen hidrojen kalifiye olduğunda, daha fazla saflaştırma için hidrojen saflaştırmasına girilir. Parçalanmış hidrojenin saflığı çok yüksektir ve uçucu safsızlıklar yalnızca az miktarda artık amonyak ve sudur, bu nedenle yüksek saflıkta bir gaz elde etmek için yalnızca az miktarda artık amonyak ve suyu çıkarmak gerekir.
Gaz saflaştırması için değişken sıcaklıkta adsorpsiyon teknolojisi kullanıldı. Değişken sıcaklıkta adsorpsiyon (TSA) teknolojisi, gaz moleküllerinin adsorbanın (gözenekli katı madde) iç yüzeyinde farklı sıcaklıklarda farklı adsorpsiyon özelliklerine dayanan bir gaz ayırma ve saflaştırma işlemidir. Safsızlık gazının oda sıcaklığında adsorpsiyonu, safsızlık gazının ısıtmada desorpsiyonu,
Moleküler eleğin yüzeyi mikro gözeneklerle doludur, normal sıcaklık ve basınçta kendi ağırlığının %20'sine eşdeğer adsorbe edilebilir (su ve safsızlıkların statik adsorpsiyonu) ve yaklaşık 350 ° C sıcaklıkta tamamen olabilir Nitelikli saflık ve kirlilik içeriğine sahip bir ürün gazı elde etmek için her 24 saatte bir yeniden üretilir ve değiştirilir.
Adsorpsiyon kulesi, sürekli gaz beslemesini gerçekleştirebilen iki kule ile paralel olarak dönüşümlü olarak kullanılır.
Görevi Amonyak Krakerleri
Bir amonyak kırıcı, amonyağı (NH3) hidrojene (H2) ve nitrojene (N2) ayırmak için ısı kullanan bir cihazdır. Bu işleme amonyak parçalanması veya amonyak ayrışması denir.
amonyak çatlağıersdahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır:
Isıl işlem: Amonyak kırma, ısıl işlem fırınlarında kullanılmak üzere hidrojen üretmenin yaygın bir yoludur. Hidrojen indirgeyici bir maddedir, yani metallerden oksijeni uzaklaştırabilir. Bu, onu tavlama, lehimleme ve indirgeyici bir atmosfer gerektiren diğer ısıl işlem süreçleri için ideal hale getirir.
Tavlama: Amonyak parçalama, hidrojen üretmek için de kullanılabilir.tavlama fırınları. Tavlama, metalleri yumuşatan ve sünekliklerini artıran bir ısıl işlemdir. Hidrojen, metal ile reaksiyona girmediği ve zararlı kalıntı bırakmadığı için tavlama için iyi bir seçimdir.
Sinterleme: Amonyak parçalama, sinterleme fırınlarında kullanılmak üzere hidrojen üretmek için kullanılabilir. Sinterleme, toz halindeki malzemeleri birbirine bağlamak için ısı ve basınç kullanan bir işlemdir. Hidrojen, malzemelerle reaksiyona girmediği ve zararlı kalıntı bırakmadığı için sinterleme için iyi bir seçimdir.
Metal üretimi:amonyak çatlamasıçelik, alüminyum ve titanyum gibi metallerin üretiminde kullanılmak üzere hidrojen üretmek için kullanılır. Bu işlemlerde hidrojen, metallerdeki safsızlıkları gidermek ve istenen bir mikro yapı oluşturmak için kullanılır.
Amonyak krakerleri tipik olarak çelik veya paslanmaz çelikten yapılır. Bir fırın, bir katalizör ve bir kondansatör ile donatılmıştır. Fırın amonyağı yüksek bir sıcaklığa ısıtır, katalizör amonyağı hidrojen ve nitrojene ayırır ve kondenser gaz karışımını soğutur ve hidrojen ile nitrojeni ayırır.
Amonyak krakerlerihidrojen üretmenin çok yönlü ve verimli bir yoludur. Çeşitli endüstrilerde kullanılırlar ve birçok metal ve malzemenin üretimi için gereklidirler.
Amonyak krakerleri hakkında bazı ek ayrıntılar:
Amonyak parçalama işlemi ekzotermiktir, yani ısı açığa çıkarır. Bu ısı, amonyağı önceden ısıtmak veya diğer işlemlere güç sağlamak için kullanılabilir.
Amonyak krakerlerisürekli veya kesikli olarak çalıştırılabilir. Sürekli çalışma daha verimlidir, ancak toplu çalışma daha esnektir.
Bir amonyak kırıcının boyutu, ihtiyaç duyulan hidrojen miktarına bağlıdır. Küçük amonyak krakerleri saatte birkaç metreküp hidrojen üretirken, büyük amonyak krakerleri saatte yüzlerce metreküp hidrojen üretebilir.
Amonyak krakerlerinin çalıştırılması nispeten ucuzdur. Amonyağın maliyeti ana maliyet faktörüdür.
Amonyak krakerlerinin kullanımı güvenlidir. Ancak nitrojen oksitler ve amonyak gibi bazı tehlikeli emisyonlar üretirler. Bu emisyonlar çevresel düzenlemeleri karşılamak için kontrol edilmelidir.
Genel olarak, amonyak krakerleri, hidrojen üretmenin güvenli ve verimli bir yoludur. Çeşitli endüstrilerde kullanılırlar ve birçok metal ve malzemenin üretimi için gereklidirler.