ملخص

يعد إنتاج الغاز المختلط الواقي عن طريق تكسير الأمونيا طريقة سهلة التنفيذ لتحضير الغاز الصناعي، وذلك للأسباب الأساسية الثلاثة التالية:

1. كفاءة تكسير الأمونيا العالية: يمكن أن تتحلل الأمونيا بالكامل تحت ضغط منخفض باستخدام محفز النيكل عند درجة حرارة ثابتة تتراوح من 780 إلى 800 درجة مئوية، مع معدل تحلل يصل إلى 99.9%.

2. عملية تنقية الغاز البسيطة: تتميز المادة الخام للأمونيا السائلة بنقاء عالي للغاية. تتكون شوائبها المتطايرة فقط من كميات ضئيلة من الغاز الخامل والماء المذاب، مع ما يقرب من الصفر من الأكسجين. بالإضافة إلى ذلك، تكسير الأمونيا هو تفاعل كيميائي لا رجعة فيه في ظل ظروف العمل. مطلوب فقط عملية إزالة الرطوبة لإزالة الرطوبة من الغاز المتصدع للحصول على غاز مختلط من الهيدروجين والنيتروجين المكرر. وهذا يزيل العناصر غير المعدنية الضارة مثل الكلور والأكسجين التي تسبب عيوب في تصنيع أشباه الموصلات.

3. إمدادات كافية وفعالة من حيث التكلفة للمواد الخام في الصين: الأمونيا السائلة متاحة على نطاق واسع بأسعار السوق المنخفضة، مع انخفاض استهلاك الوحدة. 1 كجم من الأمونيا السائلة يمكن أن ينتج 2.67 نيوتن متر مكعب من الغاز الوقائي المختلط بالهيدروجين والنيتروجين.

مبدأ العمل

تحت ضغط ودرجة حرارة محددة وتحفيز محفز النيكل، يتحلل 1 مول من الأمونيا الغازية إلى 1.5 مول هيدروجين و0.5 مول نيتروجين مع امتصاص الحرارة. تظهر صيغة التفاعل الكيميائي أدناه:

2NH₃ —المحفز→ 3H₂ + N₂ – Q

المعيار الوطني GB 536-86 للمواد الخام الأمونيا السائلة

عنصر الفهرس	درجة ممتازة	الصف الأول	الصف الثاني
محتوى NH₃ (%)	99.9	99.8	99.6
محتوى الرطوبة والزيت (٪)	0.1	0.2	0.4

ملاحظة: يجب أن تصل الأمونيا السائلة لمولدات الهيدروجين الخاصة بتكسير الأمونيا إلى الدرجة الأولى أو أعلى وفقًا لمعيار GB536-86.

درجة حرارة التشبع (درجة مئوية):-30،-25،-20،-15،-10،30،-5،0،5،10،15،20،25،30

ضغط التشبع (كجم قوة / سم²): 1.21،1.54،1.94،2.41،2.96،3.61،4.37،5.25،6.27،7.4،8.74،10.22،11.89

يعتبر الغاز المختلط بالهيدروجين والنيتروجين الناتج عن تكسير الأمونيا بمثابة جو وقائي ممتاز، ويتم اعتماده على نطاق واسع في تصنيع أشباه الموصلات والمعادن والمعالجة الميكانيكية والمعالجة الحرارية وغيرها من مختبرات الإنتاج والأبحاث المعتمدة على الغاز.

تدفق العمليات التكنولوجية

تمر الأمونيا الغازية من أسطوانة الأمونيا أو خزان التخزين عبر صمام تخفيض ضغط الأمونيا لتنظيم الضغط. تدخل الأمونيا الغازية المعالجة سترة الغاز والمبادل الحراري لتبادل الحرارة مع الغاز المتصدع ذو درجة الحرارة العالية، ثم تتدفق إلى فرن التكسير المملوء بمحفز النيكل المنشط. عند 800 درجة مئوية، تتحلل الأمونيا بالكامل إلى خليط الهيدروجين والنيتروجين.

يتدفق الغاز المختلط المتشقق بدرجة الحرارة العالية مرة أخرى إلى المبادل الحراري وسترة الغاز لإجراء التبادل الحراري مع الأمونيا الخام الواردة. فهو يبرد الغاز المتشقق بينما يقوم بتسخين الأمونيا الغازية لاستعادة الحرارة المهدرة لتوفير الطاقة. بعد التبادل الحراري، يتم تبريد الغاز المتصدع بشكل إضافي عبر المبرد والمبرد، ثم يتم إرساله إلى جهاز التنقية لإزالة الماء المتبقي وتتبع الأمونيا غير المتفاعلة، ويتم تسليمه أخيرًا إلى محطات الإنتاج للاستخدام.

ملاحظات هامة:

1. يمكن تغذية الأمونيا الغازية فقط في معدات تكسير هيدروجين الأمونيا. إذا تم إخراج الأمونيا السائلة من الخزان أو الأسطوانة، فيجب تبخيرها بالكامل عبر المرذاذ أولاً، ثم تقليل الضغط قبل دخولها إلى وحدة التكسير.

2. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة منخفضة أو يرتفع استهلاك الأمونيا، فإن إمداد الأمونيا الغازية من الأسطوانة/الخزان قد لا يتوافق مع الطلب على المعدات. مطلوب تبخير الأمونيا القسري لحل مشكلة عدم كفاية إمدادات الغاز؛ مبخر دش الماء هو حل التبخير المساعد الأكثر شيوعًا.

المواصفات الفنية الرئيسية (الطراز: AQ/FC-30)

Q/FC-30 فرن تكسير الأمونيا الموفر للطاقة مع وحدة التنقية الأوتوماتيكية

غرض	مواصفة
تصنيف انتاج الغاز	≥30 نيوتن متر مكعب/ساعة
نقطة الندى من الغاز المنقى	≥ -60 درجة مئوية (مؤشر الرطوبة)
محتوى الأمونيا المتبقي في الغاز المنقى	≥ 5 جزء في المليون
ضغط العمل	≥ 0.05 ميجا باسكال
مزود الطاقة	380 فولت، 50 هرتز
إجمالي الطاقة	فرن التكسير: 33 كيلوواط. جهاز التنقية: 2.0 كيلوواط
استهلاك الأمونيا السائلة (أقل من الناتج المقدر)	12.0 كجم/ساعة
درجة حرارة التشغيل لفرن التكسير	800 ~ 850 درجة مئوية
درجة حرارة عمل المجفف	درجة الحرارة المحيطة
درجة حرارة تجديد المجفف	200 ~ 250 درجة مئوية
البعد الخارجي الشامل	1650 × 2100 × 1900 مم (يخضع للمعدات الفعلية)

المزايا التقنية

1. سهولة الصيانة والإصلاح الشامل.

2. العزل الحراري السميك: طبقة عازلة 350 مم لجسم الفرن، طبقة عازلة 300 مم لتغطية الفرن.

3. الحماية المستمرة لإمدادات الغاز: تستمر الوحدة في إمداد الغاز الواقي تلقائيًا في حالة انقطاع التيار الكهربائي أو انقطاع الهواء المضغوط.

4. انخفاض استهلاك الأمونيا أثناء تجديد المنخل الجزيئي لتوفير تكلفة المواد الخام.

مكونات المعدات الرئيسية

1. بطانة الفرن / وعاء التكسير

2. عناصر التسخين الكهربائي (سلك المقاومة)

3. المبادل الحراري

4. مبرد الرادياتير

5. المنخل الجزيئي الممتزات

6. صمامات التحكم الهوائية

7. شاشة اللمس HMI

8. كشف التدفق وخزانة التحكم الكهربائية

وظيفة كل مكون

1. بطانة الفرن: التكسير الحفزي الكامل للأمونيا إلى 75% هيدروجين و 25% غاز وقائي مختلط نيتروجين.

2. عنصر التسخين الكهربائي: يوفر طاقة حرارية مستقرة للحفاظ على درجة حرارة التكسير المثالية داخل بطانة الفرن.

3. المبادل الحراري: تسخين الأمونيا الغازية الخام واستعادة الحرارة المهدرة لتبريد الغاز المتشقق ذو درجة الحرارة العالية لتوفير الطاقة.

4. مبرد الرادياتير: التبريد الثانوي للغاز المتشقق الذي يتم تفريغه من المبادل الحراري.

5. المنخل الجزيئي: يمتص الرطوبة المتبقية ويتتبع الأمونيا غير المتفاعلة لتنقية الغاز الواقي للمخرج.

6. الصمامات الهوائية: تحقق دورة التبديل والتدفئة والتجديد التلقائي لمجففات الغربال الجزيئي المزدوج.

7. شاشة اللمس HMI: ضبط معلمات درجة الحرارة لفرن التكسير والمجفف، وضبط وقت عمل امتصاص المجفف ووقت دورة التجديد.

8. وحدة الكشف عن التدفق: عرض في الوقت الحقيقي لمعدل تدفق الغاز المختلط الناتج من الأمونيا.

جهاز تحليل الأمونيا الموفر للطاقة بقدرة 30 نيوتن متر مكعب في الساعة، معدات الحماية الجوية الصناعية

جهاز تحليل الأمونيا الموفر للطاقة بقدرة 30 نيوتن متر مكعب في الساعة معدات الحماية الجوية الصناعية