CN211521580U - 全自动节能氨分解制氢及纯化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工设备技术领域，本方案燃烧室内通过燃烧冷煤气产生热量，热量通过蓄热板后，可以更加均匀地作用在炉胆的外围，提高了热效率和加热均匀性，温度传感器对炉体内的温度进行实时检测，当温度达到设定温度后，控制器将电磁阀打开，氨气经氨进气管进入炉胆内，炉胆内的氨气受热后与镍触煤层反应分解成氢气和氮气，生成的氮氢混合气体经出气管进入干燥纯化组件内，干燥纯化组件吸附氮氢混合气体中的水汽及残余氨气后得到纯化的氮氢混合气体并经回收管进入收集罐内收集，从而实现自动化流程，提高工作效率，降低人工劳动强度，与此同时燃烧室内产生的烟气通过废气管和废气处理装置净化后排出，从而有效避免环境的污染。

Description

全自动节能氨分解制氢及纯化装置

技术领域

本实用新型涉及化工设备领域，更具体地说，涉及全自动节能氨分解制氢及纯化装置。

背景技术

氢气是工业生产中必要的气源，冶金与热处理行业，石化行业，化学与医药行业等都需要使用氢气，目前制氢的方法有很多，如煤化石原料转化法，烃类蒸汽转化法、电解水法、氨分解变压吸附法等，氨分解作为成本更低的制氢装置的需求越来越大，氨分解制氢及纯化装置的使用变得越来越普及。

现有的氨分解制氢及纯化装置在使用的过程中操作复杂，且主要以人工操作为主，这样不仅工作效率低还增加了人工劳动强度。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供全自动节能氨分解制氢及纯化装置，解决了现有的氨分解制氢及纯化装置在使用的过程中操作复杂，且主要以人工操作为主，这样不仅工作效率低还增加了人工劳动强度的问题。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案：

全自动节能氨分解制氢及纯化装置，包括隔热底座，所述隔热底座顶部的左侧固定连接有氨分解炉，所述氨分解炉包括炉体，所述炉体内腔的下部横向设有蓄热板，所述蓄热板将所述炉体内腔分为上、下两个部分，所述炉体内腔的上部设有炉胆，所述炉体内腔的下部设有燃烧室，所述燃烧室的左侧壁上设有冷煤气管，所述冷煤气管上设有燃烧器，所述炉胆的内部设置有镍触煤层；

所述炉体的顶部穿插设置有与其固定连接的氨进气管，所述氨进气管的底端与炉胆连通，所述氨分解炉右侧从上至下分别穿插设置有与其固定连接的废气管和出气管，所述出气管的左端与炉胆相连通，所述出气管远离氨分解炉的一端设置有干燥纯化组件，所述干燥纯化组件的顶部连通有回收管，所述回收管远离干燥纯化组件的一端连通有收集罐，所述收集罐的底部与隔热底座的顶部接触，所述废气管上设置有废气处理装置，所述炉体的左侧固定连接有控制器，所述氨进气管、废气管和出气管上均设置有电磁阀，所述炉体的内顶壁设置有温度传感器，所述电磁阀和温度传感器分别与控制器电性连接。

优选的，所述炉体的右侧固定连接有连接杆，两个所述连接杆的右端固定连接有余热筒，所述废气管经余热筒左侧和顶部贯穿余热筒，所述出气管经余热筒的底部和右侧的上方贯穿余热筒，所述出气管位于余热筒的部分绕设在废气管上。

优选的，所述镍触煤层呈连续“Z”字形设置在炉胆内。

优选的，所述干燥纯化组件包括两个干燥纯化桶，两个所述干燥纯化桶的内部均设有吸附水汽及残余氨气的分子筛，在两个干燥纯化桶的进气口及出气口均设有电磁阀，两个干燥纯化桶的进气口及出气口并联，所述出气管与两个干燥纯化桶的进气口相连通，所述回收管与两个干燥纯化桶的出气口相连通。

优选的，所述废气处理装置包括吸附筒，所述吸附筒的左侧与废气管远离炉体的一端连通并固定连接，所述吸附筒的内部填充有活性炭吸附层，所述废气管上且位于吸附筒的左侧设置有除尘器。

优选的，所述炉体的内部设置有保温层，所述保温层与炉体的内侧壁固定连接。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案燃烧室内通过燃烧冷煤气产生热量，热量通过蓄热板后，可以更加均匀地作用在炉胆的外围，提高了热效率和加热均匀性，温度传感器对炉体内的温度进行实时检测，当温度达到设定温度后，控制器将电磁阀打开，氨气经氨进气管进入炉胆内，炉胆内的氨气受热后与镍触煤层反应分解成氢气和氮气，生成的氮氢混合气体经出气管进入干燥纯化组件内，干燥纯化组件吸附氮氢混合气体中的水汽及残余氨气后得到纯化的氮氢混合气体并经回收管进入收集罐内收集，从而实现自动化流程，提高工作效率，降低人工劳动强度，与此同时燃烧室内产生的烟气通过废气管和废气处理装置净化后排出，从而有效避免环境的污染。

(2)在废气排出的过程中，通过余热筒将废气管内的余热进行回收集中，从而利用余热对出气管内的混合气体进行加热纯化，促进残余氨气的反应，实现资源的有效的利用，达到节约能源的目的。

(3)镍触煤层呈连续“Z”字形设置在炉胆内，从而增加氨气与镍触煤层的反应时间，使得炉胆内的氨气与镍触煤层充分接触，提高反应效果。

(4)通过干燥纯化桶内的分子筛可有效的对氮氢混合气体中的水汽及残余氨气进行吸附，保证制得的氮氢混合气体的纯净度，通过除尘器、吸附筒和活性炭吸附层的相互配合可对有效的将废气进行净化，从而避免废气对环境的污染。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中标号说明：

1、隔热底座；2、氨分解炉；21、炉体；22、炉胆；23、燃烧室；24、冷煤气管；25、燃烧器；26、镍触煤层；27、蓄热板；3、氨进气管；4、废气管；5、出气管；6、干燥纯化组件；61、干燥纯化桶；7、回收管；8、收集罐；9、废气处理装置；91、吸附筒；92、活性炭吸附层；93、除尘器；10、控制器；11、温度传感器；12、连接杆；13、余热筒；14、保温层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，全自动节能氨分解制氢及纯化装置，包括隔热底座1，隔热底座1顶部的左侧固定连接有氨分解炉2，氨分解炉2包括炉体21，炉体21内腔的下部横向设有蓄热板27，蓄热板27将炉体21内腔分为上、下两个部分，炉体21内腔的上部设有炉胆22，炉体21内腔的下部设有燃烧室23，燃烧室23的左侧壁上设有冷煤气管24，冷煤气管24上设有燃烧器25，炉胆22的内部设置有镍触煤层26，燃烧室23内通过燃烧冷煤气产生热量，热量通过蓄热板27后，可以更加均匀地作用在炉胆22的外围，提高了热效率和加热均匀性；

炉体21的顶部穿插设置有与其固定连接的氨进气管3，氨进气管3的底端与炉胆22连通，氨分解炉2右侧从上至下分别穿插设置有与其固定连接的废气管4和出气管5，出气管5的左端与炉胆22相连通，出气管5远离氨分解炉2的一端设置有干燥纯化组件6，干燥纯化组件6的顶部连通有回收管7，回收管7远离干燥纯化组件6的一端连通有收集罐8，收集罐8的底部与隔热底座1的顶部接触，废气管4上设置有废气处理装置9，炉体21的左侧固定连接有控制器10，氨进气管3、废气管4和出气管5上均设置有电磁阀，炉体21的内顶壁设置有温度传感器11，电磁阀和温度传感器11分别与控制器10电性连接，通过温度传感器11对炉体21内的温度进行实时检测，当温度达到设定温度后，电磁阀打开，氨气经氨进气管3进入炉胆22内，炉胆22内的氨气受热后与镍触煤层26反应分解成氢气和氮气，生成的氮氢混合气体经出气管5进入干燥纯化组件6内，干燥纯化组件6吸附氮氢混合气体中的水汽及残余氨气后得到纯化的氮氢混合气体并经回收管7进入收集罐8内收集，与此同时燃烧室23内产生的烟气通过废气管4和废气处理装置9净化后排出，从而有效避免环境的污染。

进一步的，炉体21的右侧固定连接有连接杆12，两个连接杆12的右端固定连接有余热筒13，废气管4经余热筒13左侧和顶部贯穿余热筒13，出气管5经余热筒13的底部和右侧的上方贯穿余热筒13，出气管5位于余热筒13的部分绕设在废气管4上，在废气排出的过程中，通过余热筒13将废气管4内的余热进行回收集中，从而利用余热对出气管5内的混合气体进行加热纯化，促进残余氨气的反应，实现资源的有效的利用，达到节约能源的目的。

进一步的，镍触煤层26呈连续“Z”字形设置在炉胆22内，从而增加氨气与镍触煤层26的反应时间，使得炉胆22内的氨气与镍触煤层26充分接触，提高反应效果。

进一步的，干燥纯化组件6包括两个干燥纯化桶61，两个干燥纯化桶61的内部均设有吸附水汽及残余氨气的分子筛，在两个干燥纯化桶61的进气口及出气口均设有电磁阀，两个干燥纯化桶61的进气口及出气口并联，出气管5与两个干燥纯化桶61的进气口相连通，回收管7与两个干燥纯化桶61的出气口相连通，通过干燥纯化桶61内的分子筛可有效的对氮氢混合气体中的水汽及残余氨气进行吸附，保证制得的氮氢混合气体的纯净度。

进一步的，废气处理装置9包括吸附筒91，吸附筒91的左侧与废气管4远离炉体21的一端连通并固定连接，吸附筒91的内部填充有活性炭吸附层92，废气管4上且位于吸附筒91的左侧设置有除尘器93，通过除尘器93、吸附筒91和活性炭吸附层92的相互配合可对有效的将废气进行净化，从而避免废气对环境的污染。

进一步的，炉体21的内部设置有保温层14，保温层14与炉体21的内侧壁固定连接，通过保温层14可提高炉体21的保温效果。

工作原理：燃烧室23内通过燃烧冷煤气产生热量，热量通过蓄热板27后，可以更加均匀地作用在炉胆22的外围，同时温度传感器11对炉体21内的温度进行实时检测，当温度达到设定温度后，温度传感器11将信号传递给控制器10，控制器10将电磁阀打开，此时，氨气经氨进气管3进入炉胆22内，炉胆22内的氨气受热后与镍触煤层26反应分解成氢气和氮气，生成的氮氢混合气体经出气管5进入干燥纯化组件6内，干燥纯化组件6内的分子筛吸附氮氢混合气体中的水汽及残余氨气后得到纯化的氮氢混合气体并经回收管7进入收集罐8内收集，从而实现自动化氨分解制氢及纯化，提高工作效率，降低人工劳动强度，燃烧室23内产生的烟气通过排废气管4排出，并通过除尘器93、吸附筒91和活性炭吸附层92的相互配合可对有效的将废气进行净化，从而避免废气对环境的污染。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.全自动节能氨分解制氢及纯化装置，包括隔热底座(1)，其特征在于：所述隔热底座(1)顶部的左侧固定连接有氨分解炉(2)，所述氨分解炉(2)包括炉体(21)，所述炉体(21)内腔的下部横向设有蓄热板(27)，所述蓄热板(27)将所述炉体(21)内腔分为上、下两个部分，所述炉体(21)内腔的上部设有炉胆(22)，所述炉体(21)内腔的下部设有燃烧室(23)，所述燃烧室(23)的左侧壁上设有冷煤气管(24)，所述冷煤气管(24)上设有燃烧器(25)，所述炉胆(22)的内部设置有镍触煤层(26)；

所述炉体(21)的顶部穿插设置有与其固定连接的氨进气管(3)，所述氨进气管(3)的底端与炉胆(22)连通，所述氨分解炉(2)右侧从上至下分别穿插设置有与其固定连接的废气管(4)和出气管(5)，所述出气管(5)的左端与炉胆(22)相连通，所述出气管(5)远离氨分解炉(2)的一端设置有干燥纯化组件(6)，所述干燥纯化组件(6)的顶部连通有回收管(7)，所述回收管(7)远离干燥纯化组件(6)的一端连通有收集罐(8)，所述收集罐(8)的底部与隔热底座(1)的顶部接触，所述废气管(4)上设置有废气处理装置(9)，所述炉体(21)的左侧固定连接有控制器(10)，所述氨进气管(3)、废气管(4)和出气管(5)上均设置有电磁阀，所述炉体(21)的内顶壁设置有温度传感器(11)，所述电磁阀和温度传感器(11)分别与控制器(10)电性连接。

2.根据权利要求1所述的全自动节能氨分解制氢及纯化装置，其特征在于：所述炉体(21)的右侧固定连接有连接杆(12)，两个所述连接杆(12)的右端固定连接有余热筒(13)，所述废气管(4)经余热筒(13)左侧和顶部贯穿余热筒(13)，所述出气管(5)经余热筒(13)的底部和右侧的上方贯穿余热筒(13)，所述出气管(5)位于余热筒(13)的部分绕设在废气管(4)上。

3.根据权利要求1所述的全自动节能氨分解制氢及纯化装置，其特征在于：所述镍触煤层(26)呈连续“Z”字形设置在炉胆(22)内。

4.根据权利要求1所述的全自动节能氨分解制氢及纯化装置，其特征在于：所述干燥纯化组件(6)包括两个干燥纯化桶(61)，两个所述干燥纯化桶(61)的内部均设有吸附水汽及残余氨气的分子筛，在两个干燥纯化桶(61)的进气口及出气口均设有电磁阀，两个干燥纯化桶(61)的进气口及出气口并联，所述出气管(5)与两个干燥纯化桶(61)的进气口相连通，所述回收管(7)与两个干燥纯化桶(61)的出气口相连通。

5.根据权利要求1所述的全自动节能氨分解制氢及纯化装置，其特征在于：所述废气处理装置(9)包括吸附筒(91)，所述吸附筒(91)的左侧与废气管(4)远离炉体(21)的一端连通并固定连接，所述吸附筒(91)的内部填充有活性炭吸附层(92)，所述废气管(4)上且位于吸附筒(91)的左侧设置有除尘器(93)。

6.根据权利要求1所述的全自动节能氨分解制氢及纯化装置，其特征在于：所述炉体(21)的内部设置有保温层(14)，所述保温层(14)与炉体(21)的内侧壁固定连接。

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