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          一種粉末冶金還原性氣氛的安全制備工藝

          2020-7-30 13:56:09??????點擊:

           、前言

              粉末冶金企業在對工件進行燒結時,往往需要使用氫氣作為還原性工藝氣體,而目前所采用的傳統的氨分解制氫方式,由于工藝方法存在較大的安全隱患,越來越不能滿足國家和企業對安全生產日益加強的要求。為了保障安全生產,企業和安全監管部門都把怎樣能安全的制造和使用好氫還原工藝氣體作為排查和改進的重點,并且在一些地區已經明確禁止企業使用氨分解設備。

          根據粉末冶金企業的專業特點,我公司開發了新型的甲醇低溫裂解式制氫設備,專門為粉末冶金企業提供安全可靠的制氫裝備,使企業更加安全的獲得氫還原工藝氣體,其工作原理和特點簡介如下。

          二、 新型甲醇裂解制氫工作原理簡介

          1、傳統氨分解制氫的反應方程式如下:

                   2NH3=3H2+N2   (分解溫度780~850℃)

          2、與傳統的氨分解制氫的工藝不同,新型制氫工藝采用甲醇裂解制氫,把甲醇在一定的溫度和壓力條件下通過催化劑的作用, 發生甲醇裂解反應和一氧化碳的變換反應,這是一個氣固催化反應,反應方程如下:

           CH3OH=2H2+CO  (裂解溫度240~280℃)

          裂解反應生成的H2與CO均為還原性氣體,CO在爐內可以起到還原和保護工件的作用,在出爐門前和空氣中的氧反應生成CO2擴散到大氣中,經過多年來在幾十個廠家的使用證明不會對操作人員造成身體任何的傷害。

          三、 新型甲醇裂解制氫工藝的安全特性                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   1、制氫所使用的原材料安全性狀不同:

          甲醇在常溫下是液體狀態,不容易在空氣中迅速揮發擴散,而氨氣屬于有毒易燃危險氣體,液氨極易在空氣中揮發擴散,一旦泄漏后果不堪設想,因此企業需要辦理專門的液氨使用手續才可使用;甲醇沒有腐蝕性,不怕與人體的皮膚接觸,只要不誤飲用就不會對人造成傷害,而氨有腐蝕性,對人的皮膚和眼睛都有非常大的傷害性,所以使用甲醇也更加安全。

          2、制氫所使用的原材料儲存無需壓力容器

          液氨需要專門的壓力容器儲存,這就需要根據安全管理規定對儲存液氨的壓力容器進行備案、檢定、維護等嚴格管理;甲醇的儲存只需要常溫常壓容器就可以,不需要專門的壓力容器儲存。

          3、制氫過程中避免了可燃性氣體泄露的危險

          甲醇裂解溫度低,只需要240~280℃甲醇即可以裂解,大大低于氨分解制氫的分解溫度(高于800℃),這樣就不會發生加熱元件及反應器被燒壞的問題,不會發生燒穿罐體從而造成所制備的氫氣從中逸出發生著火甚至燃爆的情況,完全避免了可燃性氣體泄露的危險。

          4、使用甲醇低溫裂解設備運行費用更低因為甲醇是低溫裂解(240~280℃),反應溫度只有氨分解的1/3,所以運行成本不到氨分解設備的一半,所以也是一種更節能的設備。

          5、甲醇采購更加容易

          甲醇在任何地方都可以方便的在當地的化工市場采購到。

          四、 結語

          由以上分析可以看出使用新型甲醇裂解制氫設備有以下優勢:

          甲醇裂解的溫度低,所以設備的使用壽命也更長,更加安全,運行成本也更低,甲醇比較容易采購和儲存,同時甲醇沒有腐蝕性,不易揮發擴散,不像液氨那樣要有專門的容器儲存,一旦泄露會有非常大的危險。

           我公司的新型甲醇裂解制氫設備在山東、江蘇、浙江等多個地區的幾十個粉末冶金企業使用情況來看,不僅所制取的氫氣完全滿足還原氣氛工藝指標,生產成本降低,新型裝備和工藝方法沒有新增環保問題,特別是在消除企業安全隱患方面反響良好,助力企業提升安全管理水平。安全生產管理是企業的重中之重,我們相信,通過越來越多人員的參與,會為粉末冶金產品工廠提出更多的安全性制取和使用氫還原工藝氣體的方案,以保障企業在安全生產的前提下為社會做出應有的貢獻。


          宋躍育(太原市速普氣體設備有限公司)

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