CN210528460U - 一种氨分解制氢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于制氢装置领域，具体涉及一种氨分解制氢装置，包括热交换器、热分解炉、冷却器及两个干燥器，所述热交换器通过管道与冷却器连通，两所述干燥器通过并联式的管路与冷却器连通，各所述干燥器上均连通有氢气输出管道及再生气体管道，所述再生气体管道与所述氢气输出管道连通构成氢气输送支路，所述再生气体管道与所述氢气输出管道之间安装有第一阀门，电炉采用抽插式的电炉结构，多个加热棒可拆卸的插接在电炉内，能够在不停机的状态下维修电炉，其操作更加简单便捷，又能够保障设备的持续稳定工作，既可采用氢气吹扫干燥器进行再生，也可改用氮气进行干燥器再生处理，使用的灵活性更高。

Description

一种氨分解制氢装置

技术领域

本实用新型属于制氢装置领域，具体涉及一种氨分解制氢装置。

背景技术

氨分解气体发生装置是以液氨为原料，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。

氨分解制氢的设备主要有热交换器、分解炉胆、电炉、冷却器及干燥器，其中，分解炉胆中装有催化剂，其装在电炉中，由电炉加热，氨气在高温与催化剂的作用下分解成氮氢混合气，之后经过热交换器后温度下降，再经过冷却器进一步降至常温，最后通过干燥器除水除残氨，将得到的氢气送入后级系统中。

上述设备中的电炉在氨分解制氢的环节中起着重要作用，但其通常是一体式设计，主要包括一个筒状壳体，壳体内设有电阻丝进行加热，在生产环节一旦出现故障需要检修时，需要将整个设备停机停产，进而导致时间的浪费及产量的降低，同时整体式的设计也导致拆卸和维修的不便，此外传统的干燥器再生时对其进行吹扫的气源单一，外部气源发生故障时会直接影响干燥器的再生。

发明内容

本实用新型目的是提供一种氨分解制氢装置，以解决现有技术电炉维修需要停机影响生产，且维修不便及干燥器再生气源单一的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种氨分解制氢装置，包括热交换器、热分解炉、冷却器及两个干燥器，所述热交换器通过管道与冷却器连通，两所述干燥器通过并联式的管路与冷却器连通；

各所述干燥器上均连通有氢气输出管道及再生气体管道，所述再生气体管道与所述氢气输出管道连通构成氢气输送支路，所述再生气体管道与所述氢气输出管道之间安装有第一阀门，所述再生气体管道上还连通有一氮气输送管道，该氮气输送管道上安装有第二阀门；

所述热分解炉包括外壳及分解炉胆，所述分解炉胆与所述热交换器相连通，所述外壳具有一加热腔，所述分解炉胆竖直设置在所述加热腔内，所述加热腔与所述外壳的内壁之间设有保温层，所述加热腔内对应于所述分解炉胆横向上的两侧均插接有多个加热棒，多个所述加热棒在竖直方向上间隔排列，各所述加热棒的两端均穿过保温层并伸出至所述外壳的外部，所述加热棒与所述保温层及外壳之间可拆卸的配合，各所述加热棒均经过开关并联接电源。

上述方案中，所述保温层包括由外向内依次设置的保温棉层及保温砖层，所述保温棉层与所述保温砖层贴合在一起。

上述方案中，各所述加热棒伸出所述外壳的端部均套设有一法兰盘，各所述法兰盘通过螺栓连接在外壳上。

上述方案中，所述加热棒包括瓷管及缠绕在瓷管上的电热丝，所述电热丝位于所述加热腔内。

上述方案中，所述氢气输出管道的氢气出口端连接有一流量计。

本实用新型具有以下效果：本实用新型的电炉采用抽插式的电炉结构，多个加热棒可拆卸的插接在电炉内，并分布在分解炉胆的两侧，通过热辐射对其进行加热，其中一个加热棒故障时，可单独对其进行维修更换，而不影响其他加热棒的工作，电炉仍能继续加热分解炉胆，进而能够在不停机的状态下维修电炉，其操作更加简单便捷，又能够保障设备的持续稳定工作；干燥器的再生气体管道从氢气出口管道引出一支路，同时该再生气体管道还连通有氮气输送管道，干燥器进行再生时，既可采用氢气吹扫干燥器进行再生，也可改用氮气进行干燥器再生处理，使用的灵活性更高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的热分解炉剖视图；

图3为图2的俯视剖视图。

以上附图中：1-热交换器、2-热分解炉、21-外壳、22-分解炉胆、23-加热腔、24-保温层、241-保温棉层、242-保温砖层、25-加热棒、3-冷却器、4-干燥器、41-氢气输出管道、42-再生气体管道、43-第一阀门、44-氮气输送管道、45-第二阀门。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见图1-3所示：一种氨分解制氢装置，包括热交换器1、热分解炉2、冷却器3及两个干燥器4，热交换器1通过管道与冷却器3连通，两干燥器4通过并联式的管路与冷却器3连通；干燥器4内填充有分子筛填料，干燥器4设有两个，其中一个工作时，另一个处于再生状态，主要是把其吸附的水份和残氨通过高温加热，再利用气体吹扫出来，吹冷后处于备用状态，工作时两个干燥器4交替运行；

参见图1所示，各干燥器4上均连通有氢气输出管道41及再生气体管道42，再生气体管道42与氢气输出管道41连通构成氢气输送支路，再生气体管道42与氢气输出管道41之间安装有第一阀门43，再生气体管道42上还连通有一氮气输送管道44，该氮气输送管道44上安装有第二阀门45；其中一个干燥器4再生时，另一干燥器4运行继续产生氢气，可利用连接在氢气输出管道41上的再生气体管道42所形成的氢气输送支路，向干燥器4内的填料进行吹扫；同时也可由氮气输送管道44向干燥器4内输送氮气对其填料进行吹扫；

参见图2-3所示，热分解炉2包括外壳21及分解炉胆22，分解炉胆22可以包括多个，分解炉胆22与热交换器1相连通，具体的，热交换器1的冷媒进口与氨原料管连通，热交换器1的冷媒出口与分解炉胆22的进口连通，分解炉胆22的出口与热交换器1的热媒进口连通，交换器1的热媒出口与冷却器3连通；外壳21具有一加热腔23，分解炉胆22竖直设置在加热腔23内，加热腔23与外壳21的内壁之间设有保温层24，加热腔23内对应于分解炉胆22横向上的两侧均插接有多个加热棒25，多个加热棒25在竖直方向上间隔排列，各加热棒25的两端均穿过保温层24并伸出至外壳21的外部，加热棒25与保温层24及外壳21之间可拆卸的配合，具体的，可在保温层24及外壳21上对应加热棒25的端部开设相应的通孔，将加热棒25插接在通孔内，在各加热棒25伸出外壳21的端部均套设一法兰盘，各法兰盘通过螺栓连接在外壳21上，形成可拆卸的配合；各加热棒25均经过开关并联接电源；

具体工作时，将原料氨气通入热交换器1内，开启热分解炉2加热分解炉胆22，原料氨气在热交换器1内进行热交换，由常温上升到300度左右，之后进入分解炉胆22内，分解炉胆22内填充有镍基催化剂，其反应温度在800度，氨气高温时在镍基催化剂的作用下分解成氮氢混合气，由分解炉胆22出来的气体通过热交换器1进入冷却器3内（冷却器3为水冷却器），进一步降温至常温，再经过干燥器4除水除残氨，最后通过流量计计量送入后级系统中；各加热棒25均经过开关并联接电源，且其端部套设有法兰盘，法兰盘通过螺栓连接在外壳21上，形成可拆卸的配合，单个加热棒25出现故障时，只需关闭发生故障的加热棒25的开关，拧出法兰盘上的螺栓，即可取出该加热棒25对其进行维修或更换，而无需对其整体关闭停机。

加热棒25包括瓷管及缠绕在瓷管上的电热丝，电热丝位于加热腔23内；电热丝为电阻丝，通电发热，其均布在分解炉胆22的两侧，通过其产生的热辐射能够加热分解炉胆22。

保温层24包括由外向内依次设置的保温棉层241及保温砖层242，保温棉层241与保温砖层242贴合在一起；保温棉层241与保温砖层242共同起到隔热保温作用。

氢气输出管道41的氢气出口端连接有一流量计，流量计用于计量产生的氢气。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种氨分解制氢装置，其特征在于：包括热交换器（1）、热分解炉（2）、冷却器（3）及两个干燥器（4），所述热交换器（1）通过管道与冷却器（3）连通，两所述干燥器（4）通过并联式的管路与冷却器（3）连通；

各所述干燥器（4）上均连通有氢气输出管道（41）及再生气体管道（42），所述再生气体管道（42）与所述氢气输出管道（41）连通构成氢气输送支路，所述再生气体管道（42）与所述氢气输出管道（41）之间安装有第一阀门（43），所述再生气体管道（42）上还连通有一氮气输送管道（44），该氮气输送管道（44）上安装有第二阀门（45）；

所述热分解炉（2）包括外壳（21）及分解炉胆（22），所述分解炉胆（22）与所述热交换器（1）相连通，所述外壳（21）具有一加热腔（23），所述分解炉胆（22）竖直设置在所述加热腔（23）内，所述加热腔（23）与所述外壳（21）的内壁之间设有保温层（24），所述加热腔（23）内对应于所述分解炉胆（22）横向上的两侧均插接有多个加热棒（25），多个所述加热棒（25）在竖直方向上间隔排列，各所述加热棒（25）的两端均穿过保温层（24）并伸出至所述外壳（21）的外部，所述加热棒（25）与所述保温层（24）及外壳（21）之间可拆卸的配合，各所述加热棒（25）均经过开关并联接电源。

2.根据权利要求1所述的一种氨分解制氢装置，其特征在于：所述保温层（24）包括由外向内依次设置的保温棉层（241）及保温砖层（242），所述保温棉层（241）与所述保温砖层（242）贴合在一起。

3.根据权利要求1所述的一种氨分解制氢装置，其特征在于：各所述加热棒（25）伸出所述外壳（21）的端部均套设有一法兰盘，各所述法兰盘通过螺栓连接在外壳（21）上。

4.根据权利要求1所述的一种氨分解制氢装置，其特征在于：所述加热棒（25）包括瓷管及缠绕在瓷管上的电热丝，所述电热丝位于所述加热腔（23）内。

5.根据权利要求1所述的一种氨分解制氢装置，其特征在于：所述氢气输出管道（41）的氢气出口端连接有一流量计。

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