一种氨裂解制氢装置制造方法及图纸

本申请涉及氢气制备技术领域，具体公开了一种氨裂解制氢装置，该装置包括：至少一根反应管，其底部设有氨气进气口，其顶部设有氢氮混合气体出气口，其内部设置有第一加热装置；均流换热器，套设在所述第一加热装置外且位于所述反应管底部；氨气供给组件，与所述氨气进气口连通；催化剂，设置在所述反应管内且位于所述均流换热器上方；该装置能够使氨气在反应管内充分裂解，从而有效地提高氨裂解制氢装置的裂解制氢效果

【技术实现步骤摘要】
一种氨裂解制氢装置


[0001]本技术属于氢气制备
，特别涉及一种氨裂解制氢装置
。

技术介绍

[0002]氢气被广泛应用于高温燃烧行业
(
例如陶瓷制造
)
，现有技术使用氨裂解制氢装置将氨气转换为氢氮混合气体，再从氢氮混合气体中提取氢气
。
[0003]现有的氨裂解制氢装置包括反应管和第一加热装置，第一加热装置设置在反应管内，反应管作为氨裂解装置的反应室，氨气由反应管底部的进气口进入反应管，第一加热装置用于将氨气加热至氨裂解反应所需要的温度，在氨气的温度大于等于氨裂解反应所需要的温度时，氨气分解为氢氮混合气体
。
由于现有的氨裂解制氢装置的反应管为直管结构，而通入反应管的氨气的温度低于氨裂解反应所需要的温度，氨气进入反应管后需要经过一段时间才能被加热至氨裂解反应所需要的温度，因此现有的氨裂解制氢装置会出现氨气在流动至反应管的后半段时才被加热至氨裂解反应所需要的温度的情况，从而导致反应管内的氨裂解反应不充分，部分氨气由反应管的出气口直接排出，即现有的氨裂解制氢装置存在氨裂解制氢效果差的问题
。
[0004]因此，现有技术有待改进和发展
。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供了一种氨裂解制氢装置，能够使氨气在反应管内充分裂解，从而有效地提高氨裂解制氢装置的裂解制氢效果
。
[0006]本申请提供一种氨裂解制氢装置，其包括：
[0007]至少一根反应管，其底部设有氨气进气口，其顶部设有氢氮混合气体出气口，其内部设置有第一加热装置；
[0008]均流换热器，套设在第一加热装置外且位于反应管底部；
[0009]氨气供给组件，与所述氨气进气口连通；
[0010]催化剂，设置在反应管内且位于均流换热器上方
。
[0011]本申请提供的一种氨裂解制氢装置，包括套设在第一加热装置外且位于反应管底部的均流换热器，由于均流换热器的温度大于进入反应管的氨气的温度，因此均流换热器的热量可以通过热交换的方式传递给氨气，即该技术方案利用第一加热装置和均流换热器对进入反应管的氨气进行加热，以提高氨气的温度的上升速度，而由于均流换热器能够对进入反应管的氨气起匀流和增大换热面积的作用，因此该装置能够在反应管的底部将氨气加热至氨裂解反应所需要的温度，以使氨气在反应管内充分裂解，从而有效地避免出现由于氨气在反应管的后半段才被加热至氨裂解反应所需要的温度而导致氨裂解反应不充分和部分氨气被直接排除的情况，进而有效地提高氨裂解制氢装置的氨裂解制氢效果
。
[0012]进一步地，氨裂解制氢装置还包括氨气预热组件，氨气预热组件的两端分别与氨气进气口和氨气供给组件连通，氨气预热组件用于对氨气供给组件供应的氨气进行预热
。
[0013]该技术方案通过氨气预热组件对氨气供给组件供应的氨气进行预热，以使进入反应管的氨气的温度与氨裂解反应所需要的温度的差值减小，从而有效地缩短氨气在反应管内被加热至氨裂解反应所需要的温度的时间，进而进一步地避免出现由于氨气在反应管的后半段才被加热至氨裂解反应所需要的温度而导致氨裂解反应不充分和部分氨气被直接排除的情况
。
[0014]进一步地，氨气预热组件包括氨气预热壳体
、
多个传热管和两个管板，氨气预热壳体和两个管板围合构成预热腔，传热管的两端分别与两个管板上的通孔连接，预热腔的底部设有第一进气口，预热腔的顶部设有第一出气口，第一进气口与氨气供给组件连通，第一出气口通过预热氨气管道与氨气进气口连通，氨气预热壳体的顶部设有第二进气口，氨气预热壳体的底部设有第二出气口，第二进气口与氢氮混合气体出气口连通
。
[0015]该技术方案相当于利用氢氮混合气体对氨气供给组件供应的氨气进行预热，因此该技术方案能够实现能源的可持续利用，从而有效地降低对氨气供给组件供应的氨气进行预热所需要的能耗，进而有效地降低预热成本
。
[0016]进一步地，氨气预热组件还包括多个折流板，多个折流板均匀绕设在氨气预热壳体位于预热腔的内壁上且与传热管的延伸方向垂直
。
[0017]由于多个折流板均匀绕设在氨气预热壳体位于预热腔的内壁上，以将预热腔分隔为螺旋流道，因此该技术方案能够有效地延长氨气在预热腔内的停留时间，以使氨气充分预热，从而有效地提高氨气预热组件的预热效果和缩小进入反应管的氨气的温度与氨裂解反应所需要的温度的差值
。
[0018]进一步地，氨气供给组件包括液氨蒸发器和液氨供应组件，液氨供应组件通过液氨输送管与液氨蒸发器底部的液氨入口连接，液氨蒸发器的顶部设有第三出气口，第三出气口通过氨气输送管与第一进气口连通，液氨蒸发器内设有换热盘管，换热盘管的一端通过裂解气管道与第二出气口连通
。
[0019]该技术方案相当于利用氨气预热组件流出的氢氮混合气体将液氨转换成氨气，从而有效地降低对液氨蒸发器蒸发液氨所需要的能耗，进而有效地降低液氨蒸发成本
。
[0020]进一步地，氨气输送管上设有第一法兰截止阀和减压阀
。
[0021]进一步地，液氨输送管上设有第二法兰截止阀
。
[0022]进一步地，第一加热装置为直管式加热装置，直管式加热装置与反应管同心设置，氨裂解制氢装置还包括催化剂载体，催化剂载体套设在直管式加热装置与反应管之间，催化剂载体上设有催化剂
。
[0023]进一步地，催化剂载体为蜂窝状陶瓷载体，蜂窝状陶瓷载体包括多条竖直流道，竖直流道上设有催化剂
。
[0024]进一步地，催化剂载体为正弦波状载体，正弦波状载体的侧壁上设有催化剂，正弦波状载体的侧壁上设有多个通孔
。
[0025]由上可知，本技术提供的一种氨裂解制氢装置，包括套设在第一加热装置外且位于反应管底部的均流换热器，由于均流换热器的温度大于进入反应管的氨气的温度，因此均流换热器的热量可以通过热交换的方式传递给氨气，即该技术方案利用第一加热装置和均流换热器对进入反应管的氨气进行加热，以提高氨气的温度的上升速度，而由于均流换热器能够对进入反应管的氨气起匀流和增大换热面积的作用，因此该装置能够在反应
的顶部，应当理解的是，本领域技术人员可以通过增加反应管1数量的方式来提高氨裂解制氢装置的制氢速率，即本领域技术人员可以根据实际需要改变反应管1的数量
。
该实施例的第一加热装置4可以为电热式加热组件和燃气式加热组件等能够加热物体的装置，该实施例的第一加热装置4设置在反应管1内，具体地，该实施例的第一加热装置4用于将反应管1的内部温度和由氨气进气口2进入反应管1的氨气加热至氨裂解反应所需要的温度
。
该实施例的均流换热器5优选为螺旋状换热叶片，该实施例的均流换热器5能够对进入反应管1的氨气起匀流和增大换热面积的作用
。
该实施例的氨气供给组件6可以为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种氨裂解制氢装置，其特征在于，所述氨裂解制氢装置包括：至少一根反应管，其底部设有氨气进气口，其顶部设有氢氮混合气体出气口，其内部设置有第一加热装置；均流换热器，套设在所述第一加热装置外且位于所述反应管底部；氨气供给组件，与所述氨气进气口连通；催化剂，设置在所述反应管内且位于所述均流换热器上方
。2.
根据权利要求1所述的氨裂解制氢装置，其特征在于，所述氨裂解制氢装置还包括氨气预热组件，所述氨气预热组件的两端分别与所述氨气进气口和所述氨气供给组件连通，所述氨气预热组件用于对所述氨气供给组件供应的氨气进行预热
。3.
根据权利要求2所述的氨裂解制氢装置，其特征在于，所述氨气预热组件包括氨气预热壳体
、
多个传热管和两个管板，所述氨气预热壳体和所述两个管板围合构成预热腔，所述传热管的两端分别与所述两个管板上的通孔连接，所述预热腔的底部设有第一进气口，所述预热腔的顶部设有第一出气口，所述第一进气口与所述氨气供给组件连通，所述第一出气口通过预热氨气管道与所述氨气进气口连通，所述氨气预热壳体的顶部设有第二进气口，所述氨气预热壳体的底部设有第二出气口，所述第二进气口与所述氢氮混合气体出气口连通
。4.
根据权利要求3所述的氨裂解制氢装置，其特征在于，氨气预热组件还包括多个折流板，所述多个折流板均匀绕设在所述氨气预热壳体位于所述预热腔的内壁上且与所述传热管的延伸方...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢国清，龚聪文，区志成，黄少华，谌谨，李晓强，赵群，黄锐良，颜湛雄，
申请(专利权)人：佛山阿莫尼亚科技有限公司，
类型：新型
国别省市：