一种氨裂解制氢装置的制作方法

本技术属于裂解装置，特别是涉及一种氨裂解制氢装置。

背景技术：

1、氨裂解是氨合成的逆反应，在一定的温度、压力和催化剂条件下，2摩尔氨又能分解成1摩尔氮和3摩尔氢。氨热裂解属于吸热反应，在一定条件下氨的转化率受到热力学限制。在450℃时，氨的平衡转化率在99％以上，但由于反应动力学的阻碍限制了反应速率，要实现完全转化只能提高反应温度至700℃及以上。因此，为了提高热催化反应的转换效率，必须由外部持续地提供热量。在裂解反应过程中。催化剂的选用对改变反应条件、提升反应速率、提高转化效率取到至关重要的作用。

2、如cn205061554u公开了一种氨裂解装置，属于化工装置技术领域。壳体总成的内部设置有炉衬及加热系统，壳体总成的中部设置有加热管，加热管的一端与换热器连接，加热管的另一端与卡套弯头连接，且加热管的前后两端外侧设置有盘根，加热管上涂覆有镍触媒介质；

3、以及cn115353070a公开一种氨裂解制氢装置、系统及方法，其中，氨裂解制氢装置包括至少一根进气管和至少一根反应管，所述反应管作为氨裂解反应室；所述反应管内部设置有加热装置；所述进气管和所述反应管连通；所述进气管外部套设有换热器，所述反应管和所述换热器连通；加热管的两端分别套设有环形挡板，两个所述环形挡板和所述反应管的内壁围成催化室；所述催化室内设置有催化剂。

4、由于催化剂在长期使用的前提下，其催化活性会随着使用的进行不断的降低，而现有的反应管在使用时，由于反应管与加热设备、催化剂一体化设置，在使用时存在无法单独的进行催化剂的更换，因此当催化剂催化活性降低到一定程度后，需要进行整体设备的更换，这种会造成设备以及资源的浪费。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种氨裂解制氢装置，通过在反应管内穿插安装有一表面固定有催化剂的搭载机构，经长期使用当催化剂催化活性降低后，直接进行搭载机构的更换，解决了背景技术提出的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

3、本实用新型为一种氨裂解制氢装置，包括一通入反应气体的反应管，所述反应管内穿插安装有一表面固定有催化剂的搭载机构；所述搭载机构包括与反应管配合连接的安装模块，以及配合安装在安装模块上、且表面固定有催化剂的搭载模块。

4、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述反应管的两端设置有法兰盘，所述安装模块包括配合安装在反应管一端的安装环组a、以及配合安装在反应管另一端的安装环组b，所述安装环组a的一侧连接有至少两杆体，所述安装环组b上设置有用于杆体插入的通孔。

5、进一步地，所述安装环组a包括一配合安装在法兰盘上、且开设有安装孔a的外环a，所述外环a的内侧通过连杆a连接有杆体的内环a；所述安装环组b包括一配合安装在法兰盘上、且开设有安装孔b的外环b，所述外环b的内侧通过连杆b连接有内环b，所述内环b的一侧通过连接柱连接有环体，所述通孔开设在环体上，所述外环a和外环b均与法兰盘刚性密封连接。

6、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述搭载模块包括若干沿杆体长度方向间隙布置的金属网，所述金属网的表面设置有催化剂；所述金属网上形成有用于杆体穿过的通孔，且相邻两金属网、金属网与安装环组a、以及安装环组b和金属网均设置有套设在杆体外侧的管套。

7、作为本实用新型的一种优选技术方案，还包括壳体，所述壳体内设置有炉衬及加热系统，所述反应管贯穿炉衬；所述炉衬选用陶瓷纤维，所述加热系统浇筑固定于所述炉衬内的加热丝。

8、作为本实用新型的一种优选技术方案所述反应管包括管体，设置在管体两端的收缩段，所述收缩段的端部设置有管状的连接段，所述连接段的端部设置有所述法兰盘；所述法兰盘、管体、收缩段和连接段一体成型。

9、本实用新型具有以下有益效果：

10、本实用新型通过在反应管内穿插安装有一表面固定有催化剂的搭载机构，经长期使用当催化剂催化活性降低后，直接进行搭载机构的更换从而完成催化剂的更换，此方式无需对装置整体进行更换，避免资源浪费。

11、当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种氨裂解制氢装置，其特征在于：包括一通入反应气体的反应管，所述反应管内穿插安装有一表面固定有催化剂的搭载机构；

2.根据权利要求1所述的一种氨裂解制氢装置，其特征在于，所述反应管的两端设置有法兰盘(22)，所述安装模块包括配合安装在反应管一端的安装环组a、以及配合安装在反应管另一端的安装环组b，所述安装环组a的一侧连接有至少两杆体(34)，所述安装环组b上设置有用于杆体(34)插入的通孔(56)。

3.根据权利要求2所述的一种氨裂解制氢装置，其特征在于，所述安装环组a包括一配合安装在法兰盘(22)上、且开设有安装孔a(31)的外环a(3)，所述外环a(3)的内侧通过连杆a(32)连接有杆体(34)的内环a(33)；

4.根据权利要求3所述的一种氨裂解制氢装置，其特征在于，所述外环a(3)和外环b(5)均与法兰盘(22)刚性密封连接。

5.根据权利要求2所述的一种氨裂解制氢装置，其特征在于，所述搭载模块包括若干沿杆体(34)长度方向间隙布置的金属网(4)，所述金属网(4)的表面设置有催化剂。

6.根据权利要求5所述的一种氨裂解制氢装置，其特征在于，所述金属网(4)上形成有用于杆体(34)穿过的通孔，且相邻两金属网(4)、金属网(4)与安装环组a、以及安装环组b和金属网(4)均设置有套设在杆体(34)外侧的管套(35)。

7.根据权利要求2所述的一种氨裂解制氢装置，其特征在于，还包括壳体(1)，所述壳体(1)内设置有炉衬(11)及加热系统(10)，所述反应管贯穿炉衬(11)。

8.根据权利要求7所述的一种氨裂解制氢装置，其特征在于，所述炉衬(11)选用陶瓷纤维，所述加热系统(10)浇筑固定于所述炉衬(11)内的加热丝。

9.根据权利要求2所述的一种氨裂解制氢装置，其特征在于，所述反应管包括管体(2)，设置在管体(2)两端的收缩段(20)，所述收缩段(20)的端部设置有管状的连接段(21)，所述连接段(21)的端部设置有所述法兰盘(22)。

10.根据权利要求9所述的一种氨裂解制氢装置，其特征在于，所述法兰盘(22)、管体(2)、收缩段(20)和连接段(21)一体成型。

技术总结
本技术公开了一种氨裂解制氢装置，涉及裂解装置技术领域。本技术包括一通入反应气体的反应管，反应管内穿插安装有一表面固定有催化剂的搭载机构；搭载机构包括与反应管配合连接的安装模块，以及配合安装在安装模块上、且表面固定有催化剂的搭载模块。本技术通过在反应管内穿插安装有一表面固定有催化剂的搭载机构，经长期使用当催化剂催化活性降低后，直接进行搭载机构的更换从而完成催化剂的更换，此方式无需对装置整体进行更换，避免资源浪。

技术研发人员：章文扬
受保护的技术使用者：合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）
技术研发日：20230703
技术公布日：2024/2/8