氨分解技术在工业上有着广泛的应用,例如高温煤气将用于煤气化联合循环发电、熔融碳酸盐电池等技术。在高温焦炉的炭化过程中,有相当数量的氮气以氨的形式存在于高温煤气中。氨的强腐蚀性会对配气系统造成损害,其燃烧形成的产物nox也会污染环境。因此高温气体在使用前须使用氨分解技术去除氨,此外氨分解制氢也是工业上制备氢气的重要方法。从能耗和投资成本来看,氨分解制氢比水电解制氢具有更明显的优势。
氨分解炉中的液氨经减压后通过换热器进入分解炉(分解炉内装有活性镍接触煤),在800°分解。分解后的高温气体返回热交换器,与气态氨进行热交换,使分解后的气体冷却下来。热交换后的分解气体在冷却器中进一步冷却后,送入干燥器(5A分子筛床)去除残留水分和其他杂质。一般有两个干燥器,一个吸收干燥的氢气和氮气分解气体,另一个在加热下(一般在300 ~ 350)解吸其中的水分和残留氨,从而达到再生再利用的效果。汽提后,通过过滤器进一步过滤微量杂质,以提高产品气体的纯度。
氨分解设备内衬采用优质耐热不锈钢2520.采用TIG焊。U型管式立式分解炉炉衬在液氨进入时能均匀减缓其流速,充分利用炉衬中所含的镍催化剂,无死角。该材料具有耐高温、耐腐蚀性强、使用寿命长的特点。
1、梅花柱状结构的整体裂解炉管,使炉衬各部位气流均匀,使用寿命均匀;利用外部导线结构,可以较大化热效率。2、采用过零触发晶闸管控制,控制炉温,保证炉温恒定。使氨气在恒温下分解更好。3、芯部保温材料硅酸铝纤维采用洛林研究所先进保温材料真空过滤法成型,表面强化5次以上,可控制炉壁温升40°,使保温材料具有轻质高强的结构。独特的结构决定了这种材料的传热系数比同类产品低15%。4、炉衬由耐热钢制成,其结构为梅花柱状结构。保证氨气完全分解,保证炉衬在高温、强腐蚀环境下使用寿命长。5、炉管采用高温耐热钢Cr25Ni20.发热体采用高温力学性能优异的镍铬合金Cr20Ni80.发热体的表面载荷在合理范围内确定。
氨分解设备发热元件:内部加热系统采用镍铬合金发热丝,热效率高,不易发生故障。保温系统采用日本硅酸铝纤维保温棉,保温效果好,减少氨分解炉散热,有效降低电耗。