[发明专利]一种基于化学链反应制备氨气的装置及方法

摘要

一种基于化学链反应制备氨气的装置及方法，该装置包括：循环流化床反应器、埋管式换热器、物料循环装置以及气体发生、混合、分离、输送装置。空气经分离后送入吸氮反应器中，与煤粉共同作用将载氧体转化为载氮体，充分反应后，剩余固体经物料循环装置送入除碳反应器中，与来自空气分离器的剩余空气充分反应，将未反应的煤粉充分灼烧，并使之与载氮体分离。载氮体再经由物料循环装置送入释氮反应器中，在水蒸气的作用下生成氨气并被还原为载氧体。还原后的载氧体在经由循环装置送回吸氮反应器中循环反应。相比于传统的制氨工艺，该装置及方法原料来源广泛，转化率高，是一种资源节约型、环境友好型的制氨方法。

主权项

1.一种基于化学链反应制备氨气的装置，其特征在于，该装置由空气分离器(1)、增压风机I(2)、吸氮反应器(3)、埋管式换热器I(4)、物料循环装置I(5)、增压风机II(6)、除碳反应器(7)、埋管式换热器II(8)、物料循环装置II(9)、释氮反应器(10)埋管式换热器III(11)、水蒸气发生器(12)、气体混合器(13)、循环风机(14)、干燥装置(15)、压力装置(16)、物料循环装置III(17)组成；其中，空气分离器(1)分离出的氮气及氮氧等混合气体分别由两个出口通过增压风机I(2)和增压风机II(6)接吸氮反应器(3)和除碳反应器(7)的底部，吸氮反应器(3)的中部接物料循环装置I(5)的上部，埋管式换热器I(4)的输入端可接电厂燃煤锅炉省煤器的出口，输出端可接尾气净化装置，物料循环装置I(5)的下部通过料腿接除碳反应器(7)的下部，除碳反应器(7)的中部接物料循环装置II(9)的上部，物料循环装置II(9)的下部通过料腿接释氮反应器(10)的下部，释氮反应器(10)的中部接物料循环装置III(17)的上部，物料循环装置III(17)的下部接回吸氮反应器(3)的下部，水蒸气发生器(12)的输出端接气体混合器(13)，气体混合器(13)的输出端通过循环风机(14)接释氮反应器(10)的底部，释氮反应器(10)顶部的旋风分离器出口接干燥装置(15)，干燥装置(15)的出口接压力装置(16)，压力装置(16)的气体出口接气体混合器(13)的另一个入口，除碳反应器(7)中密相区的埋管式换热器II(8)与释氮反应器(10)中密相区的埋管式换热器III(11)的输出端均接水蒸气发生器(12)加热管路的入口，水蒸气发生器(12)加热管路的出口接埋管式换热器II(8)与埋管式换热器III(11)的输入端。