氨裂解反应堆装置的制作方法

本发明涉及热裂解，具体涉及一种氨裂解反应堆装置。

背景技术：

1、现有市面上的氨制氢可以大致分为热裂解氨制氢和电解氨制氢，其中电解氨制氢现在暂时不太成熟，产氨量也不大，现在一般都是采用热裂解氨制氢比较多。相关技术中，裂解氨制氢采用催化燃烧的方式，增加了催化燃烧催化剂的需求，增加对于催化的活性和耐久性的考验。外壳体催化燃烧，内壳体氨裂解，对于密封等条件要求高且耗能大。氨裂解反应区是中间一根直管，内充催化剂，催化剂比表面积小，制取大量氢气的话装置体积会很大。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明的实施例提出一种氨裂解反应堆装置。

3、根据本发明实施例的氨裂解反应堆装置，包括：

4、筒体，所述筒体具有容纳腔以及与所述容纳腔连通的第一进口和第一出口；

5、反应器，所述反应器位于所述容纳腔内，所述反应器包括第一极板、第二极板和加热件，所述第一极板、所述加热件和所述第二极板在第一方向上依次相连，所述第一极板与电源正极相连，所述第二极板与电源负极相连，所述加热件的电阻大于所述第一极板的电阻和所述第二极板的电阻，所述加热件限定出反应腔，所述反应腔具有第二进口和第二出口，所述第二出口与所述容纳腔连通，所述加热件上附着有催化剂，氨气可依次通过所述第一进口和所述第二进口通入所述反应腔内裂解。

6、因此，根据本发明实施例的氨裂解反应堆装置具有能耗低、温度分布均匀和便于对氨气进行裂解的优点。

7、在一些实施例中，所述加热件为板体，所述加热件的厚度方向、所述第一极板的厚度方向和所述第二极板的厚度方向均为所述第一方向；

8、所述加热件与所述第一极板之间限定出所述反应腔；

9、所述加热件与所述第二极板之间限定出所述反应腔。

10、在一些实施例中，所述反应器还包括多个双极板，所述双极板的厚度方向为所述第一方向，多个所述双极板在所述第一方向上位于所述第一极板和所述第二极板之间，所述加热件为多个，多个所述加热件和多个所述双极板在所述第一方向上依次交替设置，所述第一极板和所述双极板之间设有所述加热件，所述第二极板和所述双极板之间设有所述加热件，每个所述加热件和在所述第一方向上与其相邻的所述双极板限定出所述反应腔。

11、在一些实施例中，每个所述反应腔具有多个反应流道、多个所述第二进口和多个所述第二出口，多个所述反应流道一一对应地与多个所述第二进口连通，多个所述反应流道一一对应地与多个所述第二出口连通。

12、在一些实施例中，所述反应流道的通流截面的面积在所述反应流道的延伸方向上沿远离所述第二进口的方向增大。

13、在一些实施例中，所述加热件为环形板体，所述加热件的轴向为所述第一方向；

14、所述反应腔为环形腔体，所述第二进口位于所述反应腔的内侧，所述第二出口位于所述反应腔的外侧；

15、所述反应器的中部具有进气腔，所述进气腔位于所述反应腔的内侧；

16、所述筒体上设有进气管，所述进气管从所述第一进口伸入所述容纳腔内，所述进气管的出口与所述进气腔连通，所述进气管的出口、所述进气腔和每个所述第二进口依次连通；

17、所述反应腔内设有多个沿周向间隔设置的分隔板，多个所述分隔板将所述反应腔划分为多个沿周向间隔设置的所述反应流道；

18、所述反应流道在周向上的尺寸在沿远离所述第二进口的方向增大。

19、在一些实施例中，每个所述反应流道内设有多个扰流部，每个扰流部包括至少一个扰流件，多个扰流部在所述反应流道的延伸方向上依次设置，所述扰流部的扰流件的数量在所述反应流道的延伸方向上沿远离所述第二进口的方向增加。

20、在一些实施例中，所述加热件为多孔介质，所述多孔介质内附着有催化剂。

21、在一些实施例中，每个所述反应流道内设有邻近所述第二出口的挡板，所述挡板隔断所述反应流道，所述挡板至少为一个。

22、在一些实施例中，所述反应器包括厚度方向均为所述第一方向的第一端板、第二端板、第一绝缘板和第二绝缘板，所述第一端板、所述第一绝缘板、所述第一极板、所述加热件、所述第二极板和所述第二端板通过连接件依次相连。

技术特征：

1.一种氨裂解反应堆装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的氨裂解反应堆装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的氨裂解反应堆装置，其特征在于，所述反应器还包括多个双极板，所述双极板的厚度方向为所述第一方向，多个所述双极板在所述第一方向上位于所述第一极板和所述第二极板之间，所述加热件为多个，多个所述加热件和多个所述双极板在所述第一方向上依次交替设置，所述第一极板和所述双极板之间设有所述加热件，所述第二极板和所述双极板之间设有所述加热件，每个所述加热件和在所述第一方向上与其相邻的所述双极板限定出所述反应腔。

4.根据权利要求1-3任一项所述的氨裂解反应堆装置，其特征在于，每个所述反应腔具有多个反应流道、多个所述第二进口和多个所述第二出口，多个所述反应流道一一对应地与多个所述第二进口连通，多个所述反应流道一一对应地与多个所述第二出口连通。

5.根据权利要求4所述的氨裂解反应堆装置，其特征在于，所述反应流道的通流截面的面积在所述反应流道的延伸方向上沿远离所述第二进口的方向增大。

6.根据权利要求5所述的氨裂解反应堆装置，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的氨裂解反应堆装置，其特征在于，每个所述反应流道内设有多个扰流部，每个扰流部包括至少一个扰流件，多个扰流部在所述反应流道的延伸方向上依次设置，所述扰流部的扰流件的数量在所述反应流道的延伸方向上沿远离所述第二进口的方向增加。

8.根据权利要求5所述的氨裂解反应堆装置，其特征在于，所述加热件为多孔介质，所述多孔介质内附着有催化剂。

9.根据权利要求8所述的氨裂解反应堆装置，其特征在于，每个所述反应流道内设有邻近所述第二出口的挡板，所述挡板隔断所述反应流道，所述挡板至少为一个。

10.根据权利要求1所述的氨裂解反应堆装置，其特征在于，所述反应器包括厚度方向均为所述第一方向的第一端板、第二端板、第一绝缘板和第二绝缘板，所述第一端板、所述第一绝缘板、所述第一极板、所述加热件、所述第二极板和所述第二端板通过连接件依次相连。

技术总结
根据本发明的氨裂解反应堆装置包括筒体和反应器，筒体具有容纳腔以及与容纳腔连通的第一进口和第一出口；反应器位于容纳腔内，反应器包括第一极板、第二极板和加热件，第一极板、加热件和第二极板在第一方向上依次相连，第一极板与电源正极相连，第二极板与电源负极相连，加热件的电阻大于第一极板的电阻和第二极板的电阻，加热件限定出反应腔，反应腔具有第二进口和第二出口，第二出口与容纳腔连通，加热件上附着有催化剂，氨气可依次通过第一进口和第二进口通入反应腔内裂解。因此，根据本发明的氨裂解反应堆装置具有能耗低、温度分布均匀和便于对氨气进行裂解的优点。

技术研发人员：杨秀江,欧阳惠颖,陈晓阳,于秀琴,卢华兴,刚直,常磊
受保护的技术使用者：国家电投集团氢能科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22