[发明专利]一种液氨分解气纯化方法与装置

摘要

本发明申请提供一种液氨分解气纯化的装置，所述的装置包括液氨储罐、汽化室、氨分解炉、净化器、旋风分离器和干燥器，其中，汽化室包括液氨蒸发器和缓冲储罐，氨分解炉包括预热器和催化分解器，液氨储罐与液氨蒸发器连接，液氨蒸发器与缓冲储罐连接，然后顺次连接预热器、催化分解器、净化器、旋风分离器和干燥器，干燥器由水汽吸收层和有机吸附层组成，液氨经气化后通入氨分解装置，得到含有少量的残氨、硫等杂质的氢氮混合气，混合气经气体分布管通入碱性溶液中，以吸收气体中的硫和NH3等杂质，净化气经分离后，分离出气体中带出的少量液滴，液滴[S1] 返回净化器内循环净化，分离后的气体再经干燥器，得到高纯氢氮混合气体。

主权项

一种液氨分解气纯化方法，其特征在于：所述的方法包括如下的步骤：1)  液氨汽化：通过液氨蒸发器与缓冲储罐进行，液氨进入液氨蒸发器内与热交换片接触，使液氨温度升高至20‑40℃，进行汽化，压力控制0.2‑0.5Mpa，热交换源包括水蒸汽或热水，液氨汽化后进入缓冲储罐内，以维持氨气体的稳定供应，通过减压阀控制出口压力为0.1‑0.4 Mpa；2)  氨分解：液氨汽化后，在氨分解炉内进行分解，氨分解炉由预热器、催化分解器组成，液氨汽化后，由预热器预热至60‑150℃，液氨全部转化成气体，气体进入催化分解器内，由电热丝加热至750‑810℃，在催化剂的作用下分解，得到75%的氢气和25%的氮气，同时还有微量的残氨、水蒸汽、硫化物等杂质，分解气通过减压阀控制压力0.1‑0.3 Mpa，温度60‑200℃；3)  净化：在净化器内完成，净化器内有碱溶液，碱液浓度为0.5‑10mol/l，气体在溶液中停留时间控制在0.5‑2分钟，反应温度10‑80℃；4)  分离：在旋风分离器中进行，上述净化混合气从旋风分离器底部进口进入旋风分离管后，气流受导向叶片的导流作用而产生强烈旋转，气流沿筒体呈螺旋形向下进入旋风筒体，密度大的液滴和尘粒在离心力作用下被甩向器壁，并在重力作用下，沿筒壁下落流出旋风管排尘口至设备底部储液区，从设备底部的出液口流出，旋转的气流在筒体内收缩向中心流动，向上形成二次涡流经导气管流至净化器内，再经设备顶部出口流出；5)  气体干燥：干燥介质为5A分子筛或硅胶和活性炭组成，第一层分子筛吸收气体中的微量水份，第二层活性炭吸附气体中的极微量有机物，干燥介质填料厚度为20‑100cm,干燥介质再生温度100‑300℃，干燥后气体质量：75%H2+25%N2纯度≥99.9995%，杂质：H2O不高于‑60℃露点，氧≤2ppm、NH3≤0.5 ppm、S≤0.5 ppm。