Ammoniakspalter, Wasserstoffgenerator, Formiergasgenerator für die Herstellung von Wasserstoff bzw. Formiergas aus Ammoniak.
Koyo Thermo Systems

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Ammoniakspalter für die Erzeugung von Formiergas

Wasserstoff ist ein für das anlauffreie Härten von Metallen aller Art unverzichtbar. Vom Sicherheitsstandpunkt aus ist Wasserstoff allerdings keine sehr vorteilhafte Atmosphäre. Dissoziierter Ammoniak oder Formiergas ist das einzige Gas, das die Nachteile von reinem Wasserstoff ausgleichen kann und nahezu die gleichen Eigenschaften wie dieser aufweist. In manchen Fällen kann Formiergas reinen Wasserstoff zwar nicht ersetzen; das kommt aber selten vor. Fast immer erfüllt Formiergas die gestellten Anforderungen.

Ein Ammoniakspalter, NH3-Spalter bzw. Wasserstoffgenerator oder Formiergasgenerator wird für die Formiergasherstellung, Herstellung von Formiergas genutzt. Wasserstoff und Stickstoff werden kostengünstig im Volumenverhältnis 3 : 1 bzw. im Masseverhältnis 14 : 3 erzeugt. Anlagenkapazitäten von 5m3/h bis 60m3/h sind verfügbar.

Der Ammoniak wird entweder Gasflaschen entnommen oder einem großen Gastank. Der Ammoniak wird in einem Wärmetauscher und Verdampfer vorgeheizt und dann in der eigentlichen Ofeneinheit gespalten. Der Reaktor wird unter Einsatz von speziellen LGO Heizelementen elektrisch beheizt.

Ammoniakspalter Graphik

Die Dissoziation des Ammoniakgases NH3 findet bei einer Temperatur von 920°C und unter Anwesenheit eines speziellen Nickelkatalysators statt.
2 NH3 
Pfeil N2 + 3 H2
Das heiße Crackgas wird dann zur Abkühlung durch den eingangs erwähnten Wärmetauscher geleitet. Auf diese Art und Weise und in Kombination mit den energiesparenden Heizelementen kann sichergestellt werden, daß nur ein Minimum an elektrischer Energie für den Spaltprozess aufgewendet werden muß.

Wasserstoffgenerator, Formiergasgenerator

AM Gasgenerator.

Beschreibung:

  • Heizelemente mit geringer thermischer Masse: Im Vergleich mit konventionellen Ziegelöfen, heizen die verwendeten  Heizelemente den Reaktor schneller und mit weniger Energieverbrauch auf. Die Standfläche ist kleiner.
  • Stabile Gaserzeugung: Der elektrisch beheizte Rohrreaktor sorgt für eine gleichmäßige Gaserzeugung.
  • Sicherheitsmerkmale: Übertemperatursicherung, Überdruckregelung und Absicherung der Thermoelemente sorgen für einen sicheren Betrieb.
  • Kleine Stellfläche und einfache Bedienung: Die Bedienung der Anlage erfolgt von der Vorderseite. Durch die flachen Heizelemente kann eine kleine Stellfläche sichergestellt werden.

Als Folge der vollständigen Dissoziation in Wasserstoff und Stickstoff verbleibt nur noch ein kleiner Restanteil nicht-dissoziierten Wasserstoffes und der Taupunkt des produzierten Gasgemisches ist sehr niedrig (deutlich unter -30°C).

Gasreiniger

Als ein Zubehör zur weiteren Reduktion des Taupunktes des hergestellten Gases kann von Koyo auch ein besonderer Gasreiniger angeboten werden. Unter Einsatz von Molekularsieben kann der Taupunkt bis auf unter -65°C gedrückt werden. Das Gerät arbeitet mit zwei parallel betriebenen Adsorberpatronen, von denen die eine Feuchtigkeit und ungespaltenes Ammoniak adsorbiert, während die zweite gleichzeitig durch Beheizung regeneriert wird. Alle 6 h wird der Gasfluss automatisch umgeschaltet.

Anwendungen für dissoziiertes Ammoniak

Das so hergestellte Formiergas wird häufig in Durchlauföfen oder Rohröfen für Temperprozesse in reduzierender Atmosphäre, beim Hartlöten, Sintern, für die Oxidentfernung und zur Nitridierung genutzt. Sie finden mehr Informationen über die entsprechenden Öfen in unserer Koyo Thermo Systems Produktübersicht.

Weitere Anwendungen sind:

  • Hartlöten
  • Sintern
  • Entoxidieren
  • Nitrieren
    Tempern von Metallen:
  • Tempern von Edelstahldrähten
  • Tempern von Metallpulvern
  • Tempern von Bimetallprodukten
  • Hydrierung organischer Verbindungen
  • Galvanisierung
  • Herstellung von Formiergas

Gaseigenschaften

Das bei der Dissoziation von Ammoniak entstehende Gas nennt man Formiergas. Es besteht zu 75 Vol% aus Wasserstoff und zu 25 Vol% aus Stickstoff.

Beschreibung Ammoniak NH3 Wasserstoff H2 Stickstoff N2
Molekulargewicht

17,03

2,0158

28,0134

Siedepunkt (SP) in °C

-33,35

-252,87

-195,8

Dichte der Flüssigkeit beim SP in kg/m3

682,1

70,0

804,0

Dichte des Gases beim SP in kg/m3

0,8906

1,329

4,613

Dichte bei RT in kg/m3

0,7710

0,0899

1,2506

Verdampfungswärme in kJ/kg

1368,2

451,9

199,2

Löslichkeit in kaltem Wasser in g/100ml

89,9

-

-

Cp in kJ/kg (1 atm, RT)

2,188

14,2

1,038

Cp/Cv (1 atm, RT)

1,31

1,41

1,40

AM Produkttypen

Ammoniakspalter von Koyo Thermo Systems sind in mehreren Größen verfügbar:

Modell

Spaltgaskapazität
(m3/h H2/N2)

Ammoniakverbrauch
(m3/h NH3)

Leistungsaufnahme
(kW bei 220V)

Abmessungen
B X T X H (mm)

AM- 5MT

5

2,5

11

1400 X 840 X 1750
AM- 10MT

10

5

16.5

1450 X 840 X 2150
AM- 15MT

15

7,5

18

1450 X 900 X 2700
AM- 20MT

20

10

26

1650 X 900 X 2500
AM- 30MT

30

15

28.5

1650 X 900 X 2700
AM- 40MT

40

20

52

2500 X 1000 X 2500
AM- 60MT

60

30

59.5

2800 X 1000 X 2900

Für größere Produktionseinheiten können mehrere Anlagen parallel betrieben werden.

Koyo Thermo Systems und Crystec freuen sich darauf, für sie eine kostengünstige Anlage aufzubauen, die Ihren strengsten Anforderungen entspricht.

Crystec Technology Trading GmbH diskutiert mit Ihnen gerne weitere Details.
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