氨分解制氢使用说明书.docx
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氨分解制氢使用说明书
AQ/FC-20型
液氨制氢炉/纯化装置系列
使用说明书
前言
本说明书依据GB/9969.1-1998工业产品使用说明书总则而编制。
使用操作本系列设备前，必须熟读并理解说明书的内容及安全注意事项。
防止出人身事故及安全隐患！
贵公司现购买了我公司AQ/FC-20设备，谢谢惠顾。
请按本说明书中所要求的规范进行操作。
本说明书适合于同系列设备设计更改后但工艺流程不变或技术指标不变的产品。
若有改动，恕不另行通知。
1.概述
1.1产品特点
1.1.1化工原理
一摩尔的氨（气态）在工作压力小于0.1MPa、工作温度在650℃（铁催化剂—仅AQ-5B设备中有）和750℃～850℃（镍催化剂—除AQ-5B外的其它系列设备）情况下，经催化剂作用，分解为3/2摩尔的氢气和1/2摩尔的氮气，并吸收21.9千卡热量。
1.1.2优越性
使用AQ系列液氨制氢炉，每公斤液氨可制得2.64立方米混合气体，其中氢气1.98立方米,氮气0.66立方米。
符合国标的成品液氨纯度较高，仅含少量挥发性杂质，惰性气体、氧气、水分。
氨分解时也没有副反应产生其它杂质。
如该种气体裂解后再经过纯化装置精制后，除了氢氮混合气外仅含痕量水和氨，不含其它有害杂质。
原料液氨容易得到，价格低廉，原料消耗较少，同其它办法（如电解法制氢）相比，液氨分解制取保护气体具有投资少、体积小、效率高等优点。
1.1.3产品用途
高纯度的氢氮混合气是一种良好的还原性保护气体，可选择用于有色金属、硅钢、铬钢和不锈钢等金属材料和零部件的光亮退火，硅钢片的脱碳处理，铜基、铁基粉末冶金烧结，电真空器件的金属零件烧氢处理，半导体器件的保护烧结和封结，钯合金膜扩散纯化氢气的原料气等。
1.2使用环境
温度：
5℃～35℃
相对湿度：
45%～75%
大气压力：
86KPa～106KPa
电源：
220V±10V50Hz±2Hz
380V±10V50Hz±2Hz
功率：
27KW
水源：
自来水或循环水
装置应放于室内平整的水泥地面上，切勿放置在密闭环境或通风条件不良的环境，运行时必须开启门窗，通风良好，不能有明显的异味。
1.3安全事项
1.3.1液氨贮槽或贮罐其氨气出口处必须装有氨减压阀，有效减压后出口压力必须小于0.5MPa，本装置与之距离必须大于5m。
特别须提醒必须是气态氨进入本装置，否则，必须在本装置前装有汽化器。
1.3.2氨气是一种对人体粘膜有刺激性的化学气体，分解后生成的氮气是一种使人窒息性气体，氢气是一种易燃、易爆还原性极强的气体，因此用户必须特别小心，这些气体都不能滞留于室内！
并且在设备周围及纯化再生后排出的废气周围5m之内不得有明火！
氨气具有高溶于水的特性，氨气泄露可用水吸收稀释，所有氨源处必须配置水源，作为氨泄漏的应急措施。
1.3.3用户必须提供三相五线制电源（TN—S系统）如是三相四线制，必须埋设接地极，本装置必须安全可靠接地，接地电阻＜0.5欧姆。
2.技术特性
2.1原料氨气：
a）应符合GB536-65《液体合成氨》规定的一级品要求。
b）含水量≤2000PPm
c）输出压力＜0.5MPa
2.2氨分解后混合气：
a）露点≤-10℃
b）残氨≤0.1%
c）压力＜0.1MPa
2.3纯化后混合气
a）露点≤-60℃
b）残氨≤10PPm
c）压力＜0.1MPa
2.4设备基本参数
a）型号：
AQ/FC-20
b）额定发气量:
20m3/h
c）外型尺寸：
1800×2000×2000
d）工作压力：
＜0.1MPa
e）工作温度：
800～850℃
f）液氨消耗量:
8㎏/h
g）产品成分：
氢气75×10-2＋氮气25×10-2（混合气体）
h）最大功率：
27kw
i）重量：
1200㎏
j）供电源：
交流电压220V±10V频率50Hz±2Hz
3.结构特征及工作原理
3.1结构特征
AQ/FC系列装置采用了专业的气密性技术，整个装置具有良好的气密性及抗污染能力。
加热装置采用温控加热技术，易於控制，充分利用电能，同时采用新颖成熟的保温材料，温度均匀，使装置能耗低，耗热小。
电加热采用螺旋式Cr20Ni80电加热丝，寿命长，且采用单个电加热丝串并连技术。
纯化装置采用复式流程，工作与再生交替进行，与制氢炉配合，具有连续工作、安全可靠的特点。
3.2工作原理
AQ系列装置采用镍催化剂加热分解液氨，无副反应和副产品产生，催化剂调试合格连续使用不需再生活化。
FC系列装置采用专用干燥剂，物理吸附混合气中水分和残氨。
干燥剂再生用纯化装置制造的极干燥的净化气再生，无需另加再生气。
（有条件的可使用纯氮再生）
3.3AQ/FC系列装置流程
AQ系列装置：
单式流程
FC系列装置：
复式流程，Ⅰ组工作，Ⅱ组再生
Ⅰ组工作流程：
混合气经Ⅰ组工作阀进入纯化器缸Ⅰ，经过干燥剂物理吸附后，经纯气出口阀送至用户工艺点。
（工艺点距离选择必须结合气体压降和流量要求）
Ⅱ组再生流程：
再生气由Ⅱ组再生阀进入纯化器缸Ⅱ，经过加温达350℃左右将干燥剂中被吸附的水分、残氨带走并经废气阀口和管道排出室外。
具体参看说明书附页工艺流程图。
4.安装调试
4.1安装
4.1.1装置应放置在离液氨贮罐5m以外的地面平整且紧固的水泥地面上。
4.1.2与装置连接的进出管道必须是无缝钢管，无洩漏，中间过渡处可考虑用耐压软管，但不能使用塑料管。
4.1.3连接电源线之前，应核对现场电源参数与装置要求必须相符合。
如无专用PE线，现场必须用∟50×5L=2.5m长的角钢垂直埋设于泥地之中，其顶端低于地面200毫米，在离角钢顶端50毫米处焊接一个M8×30毫米的螺栓用于紧固接地铜线，接地极至装置用不小于4毫米平方的铜线连接，电阻小于0.5欧姆。
4.1.4管道阀门及装置系统必须密封良好，由于运输过程中振动到现场对设备再次检漏，可充0.3MPa氮气。
4.2调试
4.2.1在现场安装完装置后，符合1.2、1.3及4.1.4条后，可以进行现场调试活化催化剂和干燥剂。
4.2.2AQ系列装置中催化剂的活化。
4.2.2.1镍触媒活化
表1.镍触媒活化
温度范围（℃）
升温及保温时间（小时）
气体流量（m3/h）
AQ-5C
AQ-10
AQ-20
AQ-30
AQ-5C
AQ-10
AQ-20
AQ-30
室温～500
3
3
3
3
0
0
0
0
500～600
2
2
2
2
1
1
2
3
600～650
2
2
3
3
2
3
4
5
650～700
3
3
4
4
3
5
8
10
700～750
3
3
4
4
4
8
10
12
750～800
3
3
4
4
5
10
15
20
800～850
5
5
5
5
5
10
20
30
4.2.2.3干燥剂活化（再生）
表2.干燥剂活化（再生）
温度范围（℃）
升温及保温时间（小时）
气体流量（m3/h）
FC-10
FC-20
FC-30
FC-10
FC-20
FC-30
室温～200
1
1
1
0.5
1
2
200～250
3
3
3
1
2
3
250～300
2
2
2
1
2
3
300～350
4
4
4
1
2
3
5.正常运转
5.1用户对液氨瓶的安装与氨气的使用应符合国家有关规定。
5.2判断AQ系列装置触媒活化是否充分。
a气体由放空口接至室外并点火燃烧，火焰呈深桔红色。
b用手从取样口开放处气体煽动由鼻子嗅，若感到氨刺激味不大，符合以上二条，定性地判断残氨含量已小于0.1%。
c有条件的可用化学滴定法定量测定。
5.3如是AQ/FC整体机，则在AQ装置出口混合气合格后，调试活化FC系列装置。
5.4装置纯气出口经金属管道通至工艺点处，须放空一段时间，驱走管道中的空气后方可点火。
5.5FC系列正常工作，阀门开关及电气开关见表5
表3.FC系列工作状态表
工作状态
1组工作
2组再生
1组工作
2组待用
2组工作
1组再生
2组工作
1组待用
阀工作1进、出
开
开
关
关
阀工作2进、出
关
关
开
开
阀再生1进、出
关
关
开
开
阀再生2进、出
开
开
关
关
纯气阀
开
开
开
开
纯化电源开关
开
关
开
关
转换开关
拨向2组
-----
拨向1组
-----
控温仪
调至350℃
-----
调至350℃
-----
注：
FC系列装置工作罐必须在常温下工作，否则，干燥剂在高温下物理吸附很差，必然影响纯气技术指标。
6.故障分析与排除
表4.故障分析表
故障现象
原因分析
排除方法
备注
温
控
仪
a.显示品屏不亮
b.显示HH
c.显示LL
d.数显不升或下降
控制回路保险丝断
热电偶断线
热电偶短路
如电流表有电流显示热电偶工作正常则控温仪坏
换保险丝
换热电偶及接线
换热电偶及接线
调换温控仪
停电用万用表检查，换好元器件后再通电
电
流
表
a.无电流
b.电流突然上升至满刻度
电源是否正常
控制回路是否正常
导线接触不良
电热丝短路
电流表坏
查出原因
调换相应元器件
换电热丝
拧紧螺栓
换电热丝、炉板
换电流表
停电用万用表检查，换好元器件后再通电
进口氨压力表突然上升管道上有霜
液氨贮罐上氨减压阀坏
氨水直接进入AF装置
换减压阀，管道上如无汽化器，必须立即加装汽化器
停机待修理完毕再开机
纯气指标差
1.原料气超标，不是一级品
2.纯气出口至工艺点管道洩漏
改善原料气指标
检查洩漏处，堵漏，如接口处漏，换垫片，拧紧螺纹接口
7.安全保护装置及事故处理
7.1电器安全
AQ/FC系列装置上设有接地装置，请用户按4.1.3条实施可靠的接地作业。
7.2防火安全
请用户严格按1.3条作业，并在装置附近备有干粉及二氧化碳灭火器以备救急。
7.3工作人员不得在装置周围及废气排放口周围5米之内吸烟、打瞌睡，以确保人身安全。
8.维修和保养
8.1用户必须使用用户认可的合格人员进行设备的使用维修、保养，以保证人身安全和设备的安全。
8.2AQ/FC装置的机箱、流量计、电加热带、电加热棒、温控仪、电流表、开关、保险丝、热电偶、压力表、炉胆、纯化器、管道应避免环境中化学有害物质对其有锈蚀造成损坏。
8.3AQ/FC装置要求很高的气密性，应避免遭受强烈的震动、冲击、敲打，造成漏气而影响纯气质量及人身安全。
8.4当在较长时间不通入氨气，AQ系列炉子需要保温，温度控制在500℃。
8.5当停炉不用炉子降至常温后，必须通入氮气进行系统保护。
8.6如遇停电，应立即关闭氨气源，严禁在炉子低于800℃时通入氨气防止触媒和分子筛中毒，可以从放空管直接通入用户退火炉。
9.包装
AQ/FC系列装置近距离可以不需包装而由汽车运输，但装置必须套好塑料袋，盖好雨蓬，用麻绳牢固地捆扎在汽车上，运输过程中不滑动。
AQ/FC系列装置远距离运输，必须用木箱包装以塑料袋包裹好。
在装置及箱体之间衬以纸板等材料，整个包装具有一定防震、防湿能力。
AQ/FC系列在运输储存时不许有强烈的冲击及直接水淋水溅，以免造成损坏、锈蚀。
在包装状况下储存周期不许超过180天。
10.开箱检查
10.1包装好的AQ/FC系列装置开箱时应轻拿轻放，以免损坏设备及管部件。
10.2开箱时，先拿出说明书，依照说明书上附件装箱清单清点，若发现缺件应当立即与制造商联系。
11.附录
11.1产品合格证1张
11.2装箱清单1张（表7）
11.3AQ/FC装置工艺流程图1张
11.4AQ/FC装置电路图1张
11.5AQ/FC装置接线图1张
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