在制氫技術(shù)中，氨作為高效儲氫介質(zhì)，具有易液化儲運、安全性高和無碳排放等優(yōu)勢。一般的氨分解反應(yīng)溫度在600℃以上，高溫對應(yīng)用有著一定的局限性。利用液態(tài)金屬的催化性能進行氨分解反應(yīng)，可以大大降低反應(yīng)溫度。另外，由于反應(yīng)氣與液態(tài)金屬催化劑屬于兩個相態(tài)，本反應(yīng)氣采用微孔結(jié)構(gòu)的氣體分布器將氨氣引入液態(tài)金屬，大大提高了反應(yīng)氣與液態(tài)金屬的接觸面積，提高了反應(yīng)效率。

背景技術(shù)：

1、本發(fā)明屬于氨分解制氫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鎵銅液態(tài)金屬氨分解反應(yīng)器的技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種液態(tài)金屬氨分解反應(yīng)器,反應(yīng)器內(nèi)徑為25cm。反應(yīng)器包括液態(tài)金屬，多孔金屬管，反應(yīng)腔。

2、實際應(yīng)用中，加熱反應(yīng)器后從多孔金屬管中通入氨氣，通過多孔金屬管對氨氣進行分布進氣，在液態(tài)金屬的催化作用下，氨氣分解為氫氣與氮氣。工業(yè)上氨分解需要高溫，本反應(yīng)器采用液態(tài)金屬作為催化劑，并通過多孔金屬管對氨氣進行分布進氣，加大反應(yīng)氣與液態(tài)金屬的接觸面積，提高反應(yīng)效率，降低反應(yīng)溫度。

技術(shù)特征：

1.一種以液態(tài)金屬作為催化劑的氨分解反應(yīng)器，其特征在于：

2.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于：液態(tài)金屬的材質(zhì)為：金屬鎵與銅、鎂、釩、金中的一種或二種以上，液態(tài)金屬中鎵的質(zhì)量含量為98％～99.9％，銅、鎂、釩、金總的質(zhì)量含量為2％～0.1％其于反應(yīng)器內(nèi)的裝填高度為0.1m～1m。

3.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于：多孔金屬管為多孔不銹鋼中空管，其開口端焊接在與一同內(nèi)徑的二端開口不銹鋼管的一端，多孔金屬管側(cè)壁面上開設(shè)通孔的孔徑為1微米～100微米(優(yōu)選1微米～50微米，更優(yōu)選1微米～20微米)，多孔金屬管內(nèi)徑為5-7mm，多孔金屬管側(cè)壁面外表面上開設(shè)通孔的開口端面積之和為多孔金屬管側(cè)壁面表面積的40％～70％(即開孔率，優(yōu)選45％～55％),多孔金屬管完全浸入液態(tài)金屬。

4.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于：

5.一種采用權(quán)利要求1-4任一所述反應(yīng)器進行氨分解反應(yīng)的方法，其特征在于：其采用液態(tài)金屬作為催化劑，多孔金屬管作為進氣分布器，氨氣經(jīng)金屬導(dǎo)管通過多孔金屬管通入液態(tài)金屬中進行氨分解反應(yīng)。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：液態(tài)金屬氨分解反應(yīng)器膜反應(yīng)器反應(yīng)溫度為20℃～400℃(優(yōu)選20-30℃)，多孔金屬管內(nèi)氨氣壓力為1bar～10bar(優(yōu)選4bar)。

技術(shù)總結(jié)
一種以液態(tài)金屬作為催化劑的氨分解反應(yīng)器，涉及氨分解制氫技術(shù)領(lǐng)域。反應(yīng)器包括液態(tài)金屬，多孔金屬管，反應(yīng)腔。實際應(yīng)用中，加熱反應(yīng)器后從多孔金屬管中通入氨氣，通過多孔金屬管對氨氣進行分布進氣，在液態(tài)金屬的催化作用下，氨氣分解為氫氣與氮氣。工業(yè)上氨分解需要高溫，本反應(yīng)器采用液態(tài)金屬作為催化劑，并通過多孔金屬管對氨氣進行分布進氣，加大反應(yīng)氣與液態(tài)金屬的接觸面積，提高反應(yīng)效率，降低反應(yīng)溫度。

技術(shù)研發(fā)人員：張玉峰,陳昊哲,張玉濤
受保護的技術(shù)使用者：中科美安（大連）能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15