Generator ng Hydrogen na Pangbasag ng Ammonia

Ang teknolohiya sa paggawa ng hydrogen sa dekomposisyon ng ammonia, bilang isang mature at mahusay na proseso ng paghahanda ng gas, ay may mahalagang posisyon sa larangan ng produksiyong industriyal. Ang pangunahing prinsipyo nito ay ang tumpak na pag-decompose ng ammonia (NH₃) sa isang halo-halong gas na binubuo ng 25% nitrogen (N₂) at 75% hydrogen (H₂) ayon sa volume sa ilalim ng mga partikular na kagamitan at kondisyon ng proseso. Ang ratio na ito ay nagmula sa kemikal na pormula ng ammonia—bawat dalawang molekula ng ammonia ay nabubulok upang bumuo ng isang molekula ng nitrogen at tatlong molekula ng hydrogen, na natural na bumubuo ng isang matatag na sistema ng pinaghalong hydrogen-nitrogen. Dahil sa mga bentahe nito tulad ng madaling makuhang hilaw na materyales, proseso ng paghahanda na environment-friendly, at kontroladong kadalisayan ng gas, ang teknolohiyang ito ay malawakang inilalapat sa maraming segment ng industriya at naging isa sa mga pangunahing teknolohiya na sumusuporta sa mataas na kalidad na pag-unlad ng mga industriya tulad ng heat treatment, metalurhiya, at paggawa ng salamin.

Ang kumpletong daloy ng proseso ng paggawa ng hydrogen mula sa decomposition ng ammonia ay maaaring hatiin sa tatlong pangunahing kawing: pretreatment ng hilaw na materyales, reaksyon ng decomposition ng ammonia, at purification ng gas. Ang mga kawing na ito ay malapit na magkakaugnay upang magkasamang matiyak ang kalidad ng pangwakas na produkto ng gas. Sa mga hilaw na materyales, ang mataas na kadalisayan ng likidong ammonia ang karaniwang ginagamit bilang substrate ng reaksyon. Ang likidong ammonia ay nagtatampok ng maginhawang pag-iimbak, ligtas na transportasyon, at mataas na nilalaman ng hydrogen—ang nilalaman ng hydrogen nito ay maaaring umabot sa 17.6%, na higit na lumalagpas sa karamihan ng mga pinagmumulan ng hydrogen na may gas. Bukod dito, ang likidong ammonia ay nasa likidong estado sa normal na temperatura at presyon, na nangangailangan ng mas kaunting espasyo sa pag-iimbak kaysa sa gas na hydrogen, na maaaring epektibong mabawasan ang gastos sa pag-iimbak ng hilaw na materyales ng mga negosyo. Sa yugto ng pretreatment ng hilaw na materyales, ang likidong ammonia ay unang inililipat sa sentralisadong paraan at pinapasingaw sa pamamagitan ng isang nakalaang manifold device. Ang manifold device ay maaaring magpatupad ng matatag na pagtatagpo at regulasyon ng daloy ng multi-path liquid ammonia, na tinitiyak ang pare-pareho at patuloy na supply ng likidong ammonia at iniiwasan ang epekto ng mga pagbabago-bago ng daloy sa kasunod na kahusayan ng reaksyon. Ang proseso ng pagsingaw ay nagko-convert ng likidong ammonia sa gaseous ammonia sa pamamagitan ng mababang temperaturang pagpapainit o mababang presyon ng pagsingaw sa isang saradong kapaligiran, habang inaalis ang mga bakas ng dumi na maaaring nakapaloob sa mga hilaw na materyales, na nagbibigay ng purong substrate ng reaksyon para sa kasunod na reaksyon ng dekomposisyon. Pagkatapos makapasok sa kagamitan sa dekomposisyon ng ammonia, ang gaseous ammonia ay sumasailalim sa reaksyon ng dekomposisyon sa ilalim ng mga partikular na kondisyon ng temperatura, presyon, at katalista. Ang core ng kagamitan sa dekomposisyon ng ammonia ay binubuo ng isang katawan ng reaction furnace at isang sistema ng katalista. Ang katawan ng pugon ay karaniwang gawa sa espesyal na bakal na may mataas na temperatura at lumalaban sa kalawang, na kayang tiisin ang mga pisikal at kemikal na pagkalugi sa isang kapaligiran ng reaksyon na may mataas na temperatura at tinitiyak ang pangmatagalang matatag na operasyon ng kagamitan. Sa panahon ng reaksyon, ang temperatura sa loob ng pugon ay kailangang kontrolin sa pagitan ng 800-900℃, isang saklaw ng temperatura na maaaring epektibong mag-activate ng aktibidad ng katalista at mapabilis ang reaksyon ng dekomposisyon ng ammonia. Ang mga karaniwang ginagamit na katalista ay kadalasang nakabatay sa nickel, at ang ilang mga high-end na kagamitan ay gumagamit ng ruthenium-based o iron-based composite catalysts. Ang mga ganitong katalista ay may mga katangian ng mataas na kahusayan sa catalytic, mahabang buhay ng serbisyo, at malakas na kakayahang kontra-pagkalason, na nagbibigay-daan sa rate ng pagkabulok ng ammonia na umabot sa higit sa 99.9% at binabawasan ang natitirang ammonia na hindi nabubulok. Sa ilalim ng aksyon ng katalista, ang mga molekula ng gas na ammonia ay sumasailalim sa pagkasira ng bono at rekombinasyon upang bumuo ng isang halo-halong gas ng hydrogen at nitrogen. Ang prosesong ito ay hindi nangangailangan ng pagdaragdag ng iba pang mga reagent, hindi naglalabas ng mga mapaminsalang gas, at gumagawa lamang ng pinaghalong hydrogen-nitrogen, na naaayon sa konsepto ng pag-unlad ng berdeng produksyon sa modernong industriya.

Dahil sa kakayahang mabawasan ang hydrogen at ang hindi gumagalaw na katangiang proteksiyon ng nitrogen, ang pinaghalong hydrogen-nitrogen na nabuo ng teknolohiya ng paggawa ng hydrogen gamit ang ammonia decomposition ay nagpakita ng malakas na kakayahang umangkop sa industriya ng heat treatment at naging isang kailangang-kailangan na pinagmumulan ng pangunahing gas para sa industriyang ito. Ang high-temperature brazing ay isa sa mga pinakamalawak na ginagamit na proseso ng pinaghalong hydrogen-nitrogen sa industriya ng heat treatment. Ang prosesong ito ay pangunahing ginagamit para sa tumpak na koneksyon ng mga bahaging metal, lalo na angkop para sa pag-welding ng mga bahaging gawa sa hindi kinakalawang na asero, tansong haluang metal, aluminyong haluang metal at iba pang mga materyales. Sa proseso ng high-temperature brazing, ang pinaghalong hydrogen-nitrogen ay ginagamit bilang isang proteksiyon na kapaligiran. Sa isang banda, maaaring bawasan ng hydrogen ang oxide film sa ibabaw ng metal, na iniiwasan ang mga depekto tulad ng mga pores at slag inclusions sa welding joint na dulot ng oksihenasyon, at tinitiyak ang compactness at lakas ng welding joint. Sa kabilang banda, maaaring ihiwalay ng nitrogen ang hangin, maiwasan ang reoxidation ng mga bahaging metal sa isang kapaligirang may mataas na temperatura, at mapanatili ang matatag na presyon sa loob ng pugon, na nagbibigay ng magagandang kondisyon para sa daloy at pagbasa ng brazing filler metal. Mapa-brazing man ito ng mga precision parts sa larangan ng aerospace o welding ng mga bahagi ng makina sa industriya ng paggawa ng sasakyan, ang pinaghalong hydrogen-nitrogen ay maaaring makabuluhang mapabuti ang kalidad ng brazing, mabawasan ang scrap rate, at matugunan ang mahigpit na mga kinakailangan ng high-end manufacturing para sa katumpakan ng welding.

Ang proseso ng bright annealing ay hindi rin mapaghihiwalay sa pinaghalong hydrogen-nitrogen na nalilikha ng ammonia decomposition sa pamamagitan ng produksyon ng hydrogen. Ang bright annealing ay isang mahalagang kawing sa malalim na pagproseso ng mga materyales na metal, na naglalayong alisin ang panloob na stress na nalilikha sa panahon ng pagproseso ng metal tulad ng pag-roll at pag-stamping, pagbutihin ang tibay, ductility at surface finish ng mga materyales, at kadalasang ginagamit para sa paggamot ng mga materyales na metal tulad ng stainless steel, copper strip at steel strip. Sa proseso ng bright annealing, ang pinaghalong hydrogen-nitrogen ay ipinapasok sa annealing furnace bilang isang proteksiyon na kapaligiran. Sa isang kapaligirang may mataas na temperatura, maaaring mabawasan ng hydrogen ang bakas ng mga oxidative impurities sa ibabaw ng metal, habang ang nitrogen ay gumaganap ng papel sa pagpapalabnaw at paghihiwalay ng hangin, na pumipigil sa pagbuo ng kulay ng oxide sa ibabaw ng metal, at tinitiyak na ang materyal na metal ay nagpapanatili ng isang maliwanag na texture ng ibabaw pagkatapos ng annealing. Kung ikukumpara sa purong atmospera ng hydrogen na ginagamit sa mga tradisyonal na proseso ng annealing, ang pinaghalong hydrogen-nitrogen ay hindi lamang may mas mababang gastos kundi mas mataas din ang kaligtasan, na epektibong binabawasan ang panganib ng pagkasunog at pagsabog ng purong atmospera ng hydrogen sa mataas na temperatura, at maaaring makamit ang pareho o mas mahusay na epekto ng annealing, na ginagawa itong ginustong proteksiyon na atmospera para sa mga proseso ng maliwanag na annealing.

Ang mga proseso ng pagbabawas ng metal powder at aluminum alloy solution treatment ay mahahalagang senaryo rin ng aplikasyon para sa pinaghalong hydrogen-nitrogen mula sa ammonia decomposition. Ang proseso ng pagbabawas ng metal powder ay pangunahing ginagamit upang maghanda ng mga high-purity na metal powder, tulad ng iron powder, copper powder, nickel powder, atbp., na malawakang ginagamit sa mga larangan tulad ng powder metallurgy, electronic components, at magnetic materials. Sa proseso ng pagbabawas, ang hydrogen sa pinaghalong hydrogen-nitrogen ay gumaganap bilang isang reducing agent, na maaaring magbawas ng mga oxidative impurities (tulad ng iron oxide at copper oxide) sa metal powder tungo sa purong metal. Kasabay nito, ang nitrogen ay gumaganap bilang isang protective gas upang maiwasan ang reoxidation ng reduced metal powder, na tinitiyak ang kadalisayan at aktibidad ng metal powder. Ang proseso ng paggamot ng aluminum alloy solution ay nagpapabuti sa istrukturang organisasyonal ng aluminum alloy at nagpapahusay sa lakas at katigasan nito sa pamamagitan ng high-temperature heating at mabilis na paglamig. Sa proseso ng paggamot ng solusyon, ang pinaghalong hydrogen-nitrogen ay maaaring epektibong maiwasan ang oksihenasyon at pagkawalan ng kulay ng aluminum alloy sa mataas na temperatura, itaguyod ang homogenization ng panloob na istraktura ng aluminum alloy, mapabuti ang epekto ng paggamot ng solusyon, at paganahin ang mga materyales ng aluminum alloy na mas mahusay na umangkop sa mga kasunod na kinakailangan sa pagproseso at aplikasyon.

Sa industriya ng powder metallurgy, ang aplikasyon ng pinaghalong hydrogen-nitrogen mula sa ammonia decomposition ay dumadaan sa maraming pangunahing ugnayan tulad ng paghahanda ng hilaw na materyales, paghubog, at sintering. Ang powder metallurgy ay isang proseso para sa paghahanda ng mga produktong metal sa pamamagitan ng powder pressing at sintering, na malawakang ginagamit sa mekanikal na pagmamanupaktura, mga piyesa ng sasakyan, aerospace at iba pang larangan. Sa proseso ng sintering, ang pinaghalong hydrogen-nitrogen ay ginagamit bilang sintering atmosphere. Sa isang banda, maaaring bawasan ng hydrogen ang oxide film sa ibabaw ng metal powder, mapabuti ang puwersa ng pagdikit sa pagitan ng mga particle ng powder, at mapahusay ang compactness at mekanikal na katangian ng produkto. Sa kabilang banda, maaaring isaayos ng nitrogen ang presyon ng atmospera sa loob ng pugon, mapigilan ang paglaki ng butil ng metal powder, at matiyak ang pare-pareho at pinong istruktura ng organisasyon ng produkto. Bukod pa rito, ang pinaghalong hydrogen-nitrogen ay maaaring epektibong mag-alis ng mga pabagu-bagong dumi na nabubuo sa panahon ng sintering, mapabuti ang kadalisayan ng produkto, at paganahin ang mga produktong powder metallurgy na matugunan ang mga kinakailangan ng mataas na katumpakan at mataas na lakas. Kung ikukumpara sa ibang mga sintering atmosphere, ang pinaghalong hydrogen-nitrogen ay may mga bentahe ng mababang gastos at mahusay na kakayahang umangkop, at naging pangunahing pagpipilian sa atmosphere sa industriya ng powder metallurgy.

Bukod sa mga industriya ng heat treatment at metalurhiya, ang pinaghalong hydrogen-nitrogen mula sa ammonia decomposition ay gumaganap din ng mahalagang papel sa produksyon ng float glass. Ang float glass ay isang uri ng salamin na malawakang ginagamit sa konstruksyon, sasakyan, electronics at iba pang industriya. Ang proseso ng produksyon nito ay may napakataas na mga kinakailangan sa kapaligiran ng atmospera, na direktang nakakaapekto sa transparency, flatness, at kalidad ng ibabaw ng salamin. Sa tin bath link ng produksyon ng float glass, ang pinaghalong hydrogen-nitrogen ay ipinapasok sa bath bilang isang proteksiyon na atmospera. Ang nitrogen ay maaaring maghiwalay ng hangin, maiwasan ang mataas na temperaturang tin liquid mula sa pag-oxidize upang bumuo ng tin oxide, at maiwasan ang pagdikit ng tin oxide sa ibabaw ng salamin at makaapekto sa kalidad ng salamin. Ang hydrogen ay maaaring mabawasan ang bakas ng tin oxide na maaaring mabuo sa tin bath, at isaayos ang reducibility ng atmospera sa bath, na tinitiyak ang isang makinis at malinis na ibabaw ng salamin at pinapabuti ang optical performance at mechanical strength ng salamin. Bilang karagdagan, ang pinaghalong hydrogen-nitrogen ay maaaring mapanatili ang matatag na presyon sa loob ng tin bath, maiwasan ang pagpasok ng panlabas na hangin, matiyak ang patuloy at matatag na pag-unlad ng produksyon ng float glass, at mapabuti ang kahusayan ng produksyon at rate ng kwalipikasyon ng produkto.

Ang pinaghalong hydrogen-nitrogen mula sa ammonia decomposition ay mayroon ding mahalagang halaga ng aplikasyon sa mga prosesong may kaugnayan sa nitriding furnace, na pangunahing makikita sa dalawang aspeto: pagsasaayos ng atmospera ng nitriding furnace at paggamot ng tail gas. Ang paggamot ng nitriding ay isang mahalagang proseso para sa pagpapalakas ng ibabaw ng mga materyales na metal. Sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa mga atomo ng nitrogen na tumagos sa ibabaw ng metal sa ilalim ng mataas na temperatura at mayaman sa nitrogen na atmospera, isang tumigas na layer ang nabubuo, na nagpapabuti sa resistensya sa pagkasira, kalawang at lakas ng pagkapagod ng mga materyales na metal. Sa pagsasaayos ng atmospera ng nitriding furnace, ang pinaghalong hydrogen-nitrogen ay maaaring gamitin bilang isang pangunahing atmospera, na hinaluan ng ammonia, nitrogen at iba pang mga gas upang tumpak na ayusin ang potensyal ng nitrogen sa loob ng furnace, na natutugunan ang mga kinakailangan ng iba't ibang materyales na metal at iba't ibang proseso ng nitriding, at tinitiyak na ang kapal, katigasan at pagkakapareho ng nitrided layer ay nakakatugon sa mga pamantayan ng disenyo. Kasabay nito, ang mga nitriding furnace ay bubuo ng tail gas na naglalaman ng bakas ng ammonia, cyanide at iba pang mapaminsalang sangkap sa panahon ng produksyon. Ang direktang paglabas ay magdudulot ng polusyon sa kapaligiran at magdudulot ng mga panganib sa kaligtasan. Gamit ang mga kagamitan sa paggamot ng tail gas na may kaugnayan sa teknolohiya ng paggawa ng ammonia decomposition hydrogen, ang tail gas ng nitriding furnace ay maaaring mabulok at masunog, na ginagawang hindi nakakapinsalang tubig, nitrogen, at carbon dioxide ang mga mapaminsalang sangkap sa tail gas, na nakakamit ng environment-friendly na paglabas ng tail gas. Hindi lamang ito sumusunod sa mga kinakailangan ng pambansang patakaran sa pangangalaga sa kapaligiran kundi binabawasan din nito ang gastos sa paggamot sa kapaligiran ng mga negosyo.

Ang malawakang aplikasyon ng teknolohiya sa produksyon ng ammonia decomposition hydrogen sa maraming industriya ay hindi lamang dahil sa matatag na pagganap ng proseso at mataas na kalidad na mga produktong gas, kundi pati na rin sa makabuluhang bentahe nito sa ekonomiya at kapaligiran. Sa usapin ng gastos, ang mga hilaw na materyales ng likidong ammonia ay medyo mura, madaling dalhin at iimbak, na maaaring lubos na makabawas sa gastos ng mga hilaw na materyales ng mga negosyo kumpara sa mga hilaw na materyales na gas tulad ng purong hydrogen at purong nitrogen. Kasabay nito, ang kagamitan sa produksyon ng ammonia decomposition hydrogen ay may medyo simpleng istraktura, maginhawang operasyon, at mababang gastos sa pagpapanatili, na ginagawa itong angkop para sa malawakang produksyong industriyal. Sa usapin ng pangangalaga sa kapaligiran, ang buong proseso ng paghahanda ay hindi naglalabas ng mga mapaminsalang gas, at ang paggamit ng pinaghalong hydrogen-nitrogen ay maaari ring mabawasan ang pagkonsumo ng mga oxidizing gas sa mga tradisyonal na proseso, na naaayon sa trend ng pag-unlad ng industrial green transformation sa ilalim ng layuning "double carbonddhhh.

Sa patuloy na pag-upgrade ng teknolohiyang pang-industriya, ang mga kinakailangan ng iba't ibang industriya para sa kalidad ng gas, kahusayan sa produksyon at antas ng pangangalaga sa kapaligiran ay tumataas araw-araw, at ang teknolohiya sa produksyon ng ammonia decomposition hydrogen ay patuloy ding ino-optimize at ina-upgrade. Sa hinaharap, sa pamamagitan ng pananaliksik at pagpapaunlad ng mga high-efficiency catalyst, pag-optimize ng istruktura ng kagamitan, at pagpapabuti ng antas ng awtomatikong kontrol, ang teknolohiya sa produksyon ng ammonia decomposition hydrogen ay higit pang magpapabuti sa kadalisayan ng gas, magbabawas sa pagkonsumo ng enerhiya, magpapalawak ng saklaw ng aplikasyon, gaganap ng mas malaking papel sa mga umuusbong na larangan tulad ng bagong enerhiya at high-end na pagmamanupaktura, at magbibigay ng matibay na suporta para sa luntian at mahusay na pag-unlad ng industriyal na produksyon.

Pagpapatigas ng bakal/tanso/hindi kinakalawang na asero

Maliwanag na annealing/pagbawas ng mga fitting ng tubo

Sintering ng metalurhiya ng pulbos

Linya ng produksyon ng float glass