本申请涉及氢气制备技术领域，提供了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；氨气通过所述进气管进入所述反应管内发生氨裂解反应，反应后产生的气体流入所述换热器后排出。本发明专利技术能使氨裂解反应后产生的混合气体能对进气管内的氨气进行换热，实现能源的可持续利用，有助于降低能耗，节约成本。本。本。
【技术实现步骤摘要】
氨裂解制氢装置、系统及方法
[0001]本申请涉及氢气制备
，具体而言，涉及一种氨裂解制氢装置、系统及方法。
技术介绍
[0002]现有的氨裂解制氢设备，能够进行氨裂解反应，将氨气转化为清洁能源—氢气。但是一般通入氨裂解制氢设备的氨气为常温状态，相比要达到能使氨气发生裂解反应的温度还存在比较大的温差，因此现有的氨裂解制氢设备中的加热装置如果要在短时间内将反应室的温度升到800摄氏度以上（即达到氨裂解反应的温度条件），就需要加热装置以超高的功率进行加热，非常耗费能源，能耗比较高。
[0003]基于上述问题，目前尚未有有效的解决方法。
技术实现思路
[0004]本申请的目的在于提供一种氨裂解制氢装置、系统及方法，能够降低氨裂解制氢装置的能耗，提高能源利用率。
[0005]第一方面，本申请提供了一种氨裂解制氢装置，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；氨气通过所述进气管进入所述反应管内发生氨裂解反应，反应后产生的气体流入所述换热器后排出。
[0006]本申请的氨裂解制氢装置，通过在进气管外部套设换热器，使氨裂解反应后产生的混合气体能对进气管内的氨气进行换热，实现能源的可持续利用，有助于降低能耗，节约成本。
[0007]进一步地，所述换热器包括套设在所述进气管外的换热管，所述换热管和所述进气管之间具有间隙，所述反应管与所述间隙连通。
[0008]在实际应用中，管状结构有利于气体的流动，提高气体流动效率。
[0009]进一步地，所述换热器还包括隔片，所述隔片均匀绕设在所述进气管的外部，所述隔片把所述进气管和所述换热管之间的所述间隙分隔为螺旋流道。
[0010]在实际应用中，隔片可以增加热量的交换面积。另外，将进气管和换热管之间的间隙分隔为螺旋流道可以增加气体流动路程，从而增加气体和进气管的接触时间，提高换热效率。
[0011]进一步地，所述进气管和所述反应管均为U形管。
[0012]进一步地，所述加热装置为加热管，所述加热管和所述反应管同心设置。
[0013]在实际应用中，加热管的加热面积较大，能充分与氨气接触，提高反应效率。
[0014]进一步地，所述加热管的两端分别套设有环形挡板，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。
[0015]通过这种设置方式，可以防止催化剂被气流冲进换热管，造成堵塞。
[0016]进一步地，所述环形挡板上均匀开设有多个透气孔。
[0017]进一步地，所述换热器和所述反应管内设置有至少一个温度传感器。
[0018]在实际应用中，设置温度传感器可以实时获取换热管和反应管内的温度信息，从而调整加热装置的工作功率，保持良好的反应温度条件。
[0019]本申请提供的氨裂解制氢装置，通过在进气管外部套设换热器，使氨裂解反应后产生的混合气体能对进气管内的氨气进行换热，实现能源的可持续利用，有助于降低能耗，节约成本。
[0020]第二方面，本申请提供了一种氨裂解制氢系统，用于制备氢气，包括：液氨供给装置、氨蒸发装置、稳压装置、上述第一方面所述的氨裂解制氢装置以及氢净化装置；所述液氨供给装置、所述氨蒸发装置、所述稳压装置、所述氨裂解制氢装置和所述氢净化装置依次连接；所述液氨供给装置用于向所述氨蒸发装置提供液氨；所述氨蒸发装置用于使液氨蒸发，形成氨气；所述稳压装置用于使输出的氨气气压稳定；所述氨裂解制氢装置用于使氨气发生氨裂解反应，生成氢气，并使用裂解反应后的混合气体对进气管内的氨气进行换热，实现能源的可持续利用；所述氢净化装置用于对氢气进行净化处理。
[0021]本申请提供的氨裂解制氢系统，可以实现制备出纯净的氢气，并且能耗低，制备氢气效率高。
[0022]第三方面，本申请提供一种氨裂解制氢方法，用于第一方面所述的氨裂解制氢装置，用于制备氨氢混合气体，其中，包括以下步骤：S1.获取所述氨氢混合气体中氨气和氢气之间的目标比例值；S2.获取反应温度信息；S3.根据所述氨气和氢气之间的目标比例值和所述反应温度信息调整所述氨裂解制氢装置的氨气的流入压强值，使氨气发生不完全的氨裂解反应。
[0023]本申请提供的氨裂解制氢方法，通过获取所述氨氢混合气体中氨气和氢气之间的目标比例值；获取反应温度信息；根据所述氨气和氢气之间的目标比例值和所述反应温度信息调整所述氨裂解制氢装置的氨气的流入压强值，使氨气发生不完全的氨裂解反应；可以满足不同装置对燃烧能源的要求，适用性高。
[0024]本申请的氨裂解制氢装置，通过在进气管外部套设换热器，使氨裂解反应后产生的混合气体能对进气管内的氨气进行换热，实现能源的可持续利用，有助于降低能耗，节约成本；本申请提供的氨裂解制氢系统，可以实现制备出纯净的氢气，并且能耗低，制备氢气效率高；本申请提供的氨裂解制氢方法，通过获取所述氨氢混合气体中氨气和氢气之间的目标比例值；获取反应温度信息；根据所述氨气和氢气之间的目标比例值和所述反应温度信息调整所述氨裂解制氢装置的氨气的流入压强值，使氨气发生不完全的氨裂解反应；可以满足不同装置对燃烧能源的要求，适用性高。
附图说明
[0025]图1为本申请提供的氨裂解制氢装置的结构示意图。
[0026]图2为本申请提供的氨裂解制氢装置的气体流向简图。
[0027]图3为本申请提供的氨裂解制氢系统的模块结构示意图。
[0028]图4为本申请提供的氨裂解制氢方法的一种流程图。
[0029]标号说明：100、进气管；110、出气口；200、反应管；210、加热装置；220、环形挡板；300、换热器；310、隔片；1、液氨供给装置；2、氨蒸发装置；4、稳压装置；5、氨裂解制氢装置；6、氢净化装置。
具体实施方式
[0030]下面将结合本申请实施方式中附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
[0031]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032]在实际应用中，氨裂解制氢装置是以液氨为原料，液氨经汽化后形成氨气，将氨气加热到一定温度，在催化剂的作用下，氨发生分解成氨氢混合气体。氨裂解本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氨裂解制氢装置，用于使氨气发生氨裂解反应，其特征在于，包括：至少一根进气管（100）和至少一根反应管（200），所述反应管（200）作为氨裂解反应室；所述反应管（200）内部设置有加热装置（210）；所述进气管（100）和所述反应管（200）连通；所述进气管（100）外部套设有换热器（300），所述反应管（200）和所述换热器（300）连通；氨气通过所述进气管（100）进入所述反应管（200）内发生氨裂解反应，反应后产生的气体流入所述换热器（300）后排出。2.根据权利要求1所述的氨裂解制氢装置，其特征在于，所述换热器（300）包括套设在所述进气管（100）外的换热管，所述换热管和所述进气管（100）之间具有间隙，所述反应管（200）与所述间隙连通。3.根据权利要求2所述的氨裂解制氢装置，其特征在于，所述换热器（300）还包括隔片（310），所述隔片（310）均匀绕设在所述进气管（100）的外部，所述隔片（310）把所述进气管（100）和所述换热管之间的所述间隙分隔为螺旋流道。4.根据权利要求1所述的氨裂解制氢装置，其特征在于，所述进气管（100）和所述反应管（200）均为U形管。5.根据权利要求1所述的氨裂解制氢装置，其特征在于，所述加热装置（210）为加热管，所述加热管和所述反应管（200）同心设置。6.根据权利要求5所述的氨裂解制氢装置，其特征在于，所述加热管的两端分别套设有环形挡板（220），两个所...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢国清，赵群，黄少华，李晓强，
申请(专利权)人：佛山阿莫尼亚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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