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氨分解制氢与钯膜分离氢的研究

氨是一种理想的氢载体,具有储氢密度高、易于液化、生产储运技术成熟等优点。近年来,氨催化分解为燃料电池提供无CO_x氢技术备受关注。相对于其他氢分离技术而言,复合金属钯膜具有氢选择性高、透量大、热稳定性及耐压性好等优点。如能使用钯透氢膜对氨分解产物中的氢气进行提纯,必将为质子交换膜燃料电池应用提供廉价氢源。本文着重研究了氨分解反应动力学、新型高效氨分解催化剂以及高性能钯膜在氨分解制氢中的应用。论文考察了负载型镍、钌催化剂上氨分解反应动力学行为及其尺寸效应。研究发现,催化剂中活性组分的晶粒大小是决定其氨分解活性的关键,金属平均粒径约为2nm的催化剂具有最高的比活性。依据此原则,创新地使用多元醇液相还原-均相沉淀方法制备了低负载量、高活性、窄粒径分布的钌基催化剂。首次运用程序升温还原法研究了共沉淀方法制备的催化剂中助剂镧对氧化镍还原动力学行为的影响。所制备的镍基催化剂对于氨分解具有较高的低温活性和良好的稳定性,其活性与文献报道的贵金属  (本文共166页) 本文目录 | 阅读全文>>

《河南冶金》2013年05期
河南冶金

氨分解制氢生产工艺风险防控

0引言氢气是一种良好的保护气体,广泛用于冶金、半导体及其他需要保护气氛的工业和科学研究中,是轧钢生产特别是冷轧企业常用的保护气体。氨分解制氢装置具有投资少,效率高等优点,是制氢工艺中主要的生产工艺之一。氨分解制氢以液氨为原料,经汽化后在氨分解炉将氨气加热到一定温度,在催化剂作用下,氨发生分解产生含氢75%、氮25%的混合气,气体经热交换器和冷却器及流量计后,可进行纯化处理或直接使用。由于生产过程中涉及的氢气[压缩的]、氨(液氨)具有易燃易爆的特性,且氨属于有毒气体,工艺条件又在高温、带压情况下进行,因此氨分解制氢具有较高的安全风险,须加强危险有害因素分析和事故防控,杜绝各类事故的发生。1生产过程主要危险有害因素分析根据氨分解制氢生产工艺特性及危险物质特性,按照生产工艺布置划分危险源辨识及风险评价单元,采用危险与可操作分析法、事故树分析法、故障类型及影响分析法等方法对氨分解制氢生产工艺进行危险有害因素分析,氨分解制氢生产工艺主要危...  (本文共3页) 阅读全文>>

《燃料与化工》2003年01期
燃料与化工

改进氨分解工艺 延长催化剂寿命

我厂的氨分解装置采用的是热催化技术,即在还原氛围下,氨和氰化氢经高温催化分解成氮、氢和一氧化碳。因氨分解炉是核心设备,仅炉内所装填催化剂的价值就高达100万元,在保证氨分解效率的前提下,如何延长催化剂的使用寿命,则是我们日常工作的重点。1氨分解催化剂的损耗原因我们所用的氨分解催化剂是以氧化镁为载体,镍是主要活性成分。生产实践表明,在氨分解过程中造成催化剂损耗的原因有如下几方面。(1)虽然氨的分解需在高温下进行,但当温度超过1200℃时,会使镍蒸汽压过高而加快镍的流失。当炉温低于900℃时,则易发生催化剂的硫中毒或产生的铵盐堵塞催化剂,直接影响催化剂的使用寿命。(2)生产操作中,炉温的波动和煤气成分的变化易使催化剂表面积碳而产生局部高温,致使金属镍大量挥发而缩短催化剂的使用寿命。2氨分解工艺存在的问题(1)新催化剂的活性组分是氧化镍,使用前还需进行升温还原操作。但在1998年1号分解炉烘炉期间,因煤气量失控而造成了升温速度过快,致...  (本文共1页) 阅读全文>>

《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》2001年03期
西安建筑科技大学学报(自然科学版)

氨分解率与氮势关系的研究

前 言纯氨氮化是目前最常见的化学热处理方法之一 ,在我国的航空、动力和机械行业中得到广泛的应用[1,2 ] .但是气体渗氮是以大量的相互联系的物理化学参数为特征 ,在实际的工艺过程中 ,测量和控制它们中的许多参数 ,实际上是不可能的 ,正是由于渗氮气氛的复杂性 ,要得到某种使用性能所需要的工艺规范是相当困难的 ,为了提高零件氮化的质量 ,广大的热处理工作者在氮化控制中作出了许多努力 ,但目前还存在许多问题 ,对渗氮气氛的控制还远远不如渗碳、碳氮共渗的气氛控制成熟 .由于气体渗氮时 ,气氛处于一种非平衡状态 ,因而给渗氮气氛的测量和控制带来很大的麻烦 .国内的工厂在渗氮处理时 ,氮化的控制是通过手工调节通氨量的方法 ,通过保证氨分解率的稳定来达到控制零件表面渗氮层的目的 .但由于设备陈旧 ,工艺落后 ,氨气气源的成分不稳定等因素存在 ,使得氮化的质量难以得到保证 ,常常出现表面白亮层、波纹状、或网状氮化物严重等组织缺陷 ;或由于表...  (本文共4页) 阅读全文>>

《玻璃》2000年02期
玻璃

氨分解设备及其中毒剖析

自八十年代起,我国的浮法玻璃生产发展较快,锡槽保护气体已经成为浮法玻璃生产不可分割的重要组成部分。保护气体是由氮气和氢气组成。成分比例因厂家各异,但氢气的含量基本上在5~10%之内,约80m3/h左右。氢气的量虽然不大,但制造成本不可低估。以前氢气是由电解水生成,随着制氢设备技术的不断发展,氨分解以其独特的性能和优势脱颖而出,目前已较普遍地应用于浮法玻璃生产。所谓氨分解就是将液氨气化,送至800~850℃高温的分解炉,在催化剂的作用下分解为H2和N2的工艺过程。生产1Nm3氢气,液氨理论耗用量为0.505kg,实际用量约为0.53kg(因分解不完全)。1 氨分解制氢工艺与水电解制氢两种工艺比较(如表1)表1项 目氨分解制氢水电解制氢耗电量加上合成氨的费用才47000kJ/Nm3H277000kJ/Nm3设备投资含大罐140万元230万元土建投资约合50万元约78万元操作简单方便,工作量小复杂,工作量大维修量小量大频繁2 氨分解工...  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 《玻璃》2000年02期
《钢管》1999年05期
钢管

氨分解气氛在不锈钢管材光亮退火炉上的应用

前言氨分解气氛是一种成分、性能可适当控制并能适应热处理工艺要求的气氛,根据工艺要求把适当的氨分解气氛引入热处理炉内,使产品在该气氛中进行热处理,对提高产品质量起着关键的作用。我厂用于不锈钢薄壁管材退火的气体保护光亮退火炉由日本引进,其先进的工艺性能及炉内的氨分解气氛,能保证不锈钢管材退火后外表面光亮无氧化。为了更好地开发研究气体保护退火,了解和使用氨分解气氛,在此对其应用作简要介绍,同时介绍了根据多年的生产实践总结出的连续式不锈钢管材退火炉在氨分解气氛上的安全操作与控制等 作者 男 1953年12月出生 高级工程师方面的经验。1 氨分解气氛的工作原理目前,热处理采用的可控气氛有放热式气氛、吸热式气氛和氨分解气氛。吸热式气氛和放热式气氛中都含有二氧化碳、水和一氧化碳等,对铬镍奥氏体不锈钢管材的退火是不理想的。气氛中的水、二氧化碳使钢中的铬氧化,变成氧化铬;一氧化碳、甲烷易与铬形成碳化铬,可导致晶间贫铬。但是,如果采用氨分解气氛,情...  (本文共4页) 阅读全文>>

权威出处: 《钢管》1999年05期