氨分解制氢

　　（1）节能型氨分解炉（苏净专利号： ZL02 262328.6）

　　苏净是国内获得“液氨分解制氢炉”实用专利企业；苏净主编的《液氨分解制氢炉》以其实用性和可操作性被厂家所收集参考，常被权威杂志《低温与特气》、《深冷技术》引用；

　　氨分解制氢炉是以液氨为原料，在镍催化剂的作用下，加热分解得到含氢75%、含氮25%的氢氮混合气体。

　　利用液氨分解来制取保护气体，在工业上较容易实现，这是因为：

　　（1）氨易分解。氨在催化剂存在的情况下，常压加热至300℃以上即能分解并且随着温度的升高，分解速度加快，分解也就越完全。反应式如下：

　　（2）气体精制容易。作为原料的液氨纯度是很高的，其中挥发性杂质只有少量的惰性气体和水份，特别是含氧量极少。因此，氨分解后的混合气体只需通过简单的净化就可获得比较满意的保护气体。

　　（3）原料液氨容易得到，价格低廉，原料消耗量少（每公斤液氨可产生2.64m3混合气体）。

　　氨分解装置采用液氨为原料，经汽化器蒸发汽化，气态氨在分解炉高温的触媒床层中分解成75%的氢气和25%的氮气，后级的纯化装置脱除分解气中的微量氨及微量水杂质。由于液氨的生产工艺所定，氨中所含的微量氧极少，在高温的分解炉床层中微量氧已经与氢气完全反应。分解炉中的触媒及后级纯化装置中的吸附剂的处理深度远远高于产品气指标，其次系统是封闭的，在前级氨源质量保证的前提下（符合国家一等品以上的液氨），本工艺完全能够满足产品气的要求。

　　根据数四十多年的生产经验，结合奥地利EBNER公司的先进技术，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,电热扁带均匀地环绕在分解炉胆的四周，这种结构加热效果好，热利用率高。

　　在数十年的生产过程中，我公司从炉胆的材质选型到加工工艺、制造过程，都积累了丰富的经验。分解炉胆我公司选用加有稀有材料的耐热不锈钢，同时加厚进氨管的厚度，增强了炉胆的抗腐蚀性；在炉胆的结构设计上，避免了氨在400～500℃对钢的强腐蚀性。

　　在电热材料的选型上，我公司根据氨分解炉的使用温度，选用Cr20Ni80作为加热元件，电热丝加工工艺为热拔工艺(材料均匀性好,表面延展性好,晶间结构均匀),同时在设计上，降低其表面负荷(电热扁带因表面负荷大而经常烧断)，增加了电热元件使用的可靠性，弥补了圆筒形炉体结构维修复杂的缺点。

　　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，使其具有质轻而高强度结构，传热系数比同类产品低15%，保温性能好，又减轻了分解炉的重量。

　　氨分解炉加热控制采用可控硅，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。原理为：热电偶检测温度、传输信号至PID温度控制器并与设定值进行比较，PID温度控制器调节输出量控制可控硅改变加热功率达到温度稳定的作用，本装置采用四热电偶四只控制器双可控硅的分区加热控制方式，只控制器主控上区可控硅输出；第二只控制器对上区起监控作用，当检测温度高于设定温度时切断上区可控硅一次输入端供电；第三只控制器主控下区可控硅输出；第四只控制器对下区起监控作用，当检测温度高于设定温度时切断下区可控硅一次输入端供电；主控控制器可设定上限超温报警。产生超温报警有两种可能：一、加热失控故障；二、氨分解炉胆破裂，炉膛内烧氢。

　　(2)氨分解气纯化器

　　氨分解气纯化装置与氨分解制氢炉配套使用，可以脱除分解后混合气体中的残余氨和微量水份等气体杂质。氨分解纯化装置利用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。纯化装置采用双吸附塔流程，一只吸附干燥氨分解气，另一只在加热状态下（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。选用阀门，密封可靠，无内泄露，保证了产品气的纯度。