[实用新型]直热式分解炉

说明书

本实用新型属于欧姆电阻加热装置，主要适用于氨的分解，即为氨分解炉。

氨分解炉是将合成氨气（NH₃）加热，并通过触媒剂，使之分解成75％H₂和25％N₂的混合气体。这种混合气体经净化后直接作为加热炉的保护气氛，或经与氮混合或部分燃烧使之成为可控保护气氛。它是金属光亮处理的理想保护气氛。

目前国内外广泛应用的氨分解炉有两种，即内热式氨分解炉（发生器）和外热式氨分解炉（发生器）。

内热式氨分解炉的特点是电热体（电阻丝或窄电阻带）安装在反应室内。其电热体直接受到NH₃或其分解产物的腐蚀，电热体寿命极短，而且结构复杂，所产生气体的纯净度难以保证。

外热式氨分解炉的特点是电热体安装在反应室（罐）外，且相距反应室（罐）外壳有一定距离。其缺点是热效率低，另外，如果反应室的表面积不足、催化剂层过厚时，不仅会使反应室外表面温度过高，而且还使产生的气体量显著降低。

本实用新型的目的在于提供一种新型的直热式氨分解炉。它既有较高的热效率，又能保证分解气体的高的纯洁度，同时结构简单，还便于维修。

其主要技术措施是将一般氨分解炉作为电热体的电阻丝取消，相应的反应室耐火材料炉衬去除，用耐热耐蚀合金钢管既作为电热体，又作为反应室。直接对作为电热体的反应室的钢管通以交流低压电流。钢管通电所产生的热量直接辐射到管内（反应室内），所以热效率高，同时，由于反应室是钢管，没有其它挥发物，保证了分解气体的纯洁度。为了电源接线方便等，反应室由两个平行钢管组成，在其一端设有接线柱。

附图为本实用新型－－直热式氨分解炉的结构示意图。图中1为分解炉的壳体，2为反应室（管），3为反应室内的催化剂，4为耐火纤维棉，5为分解炉的底座，6为电极板，7为接线柱（低电压大电流输入端），8为H₂、N₂的出气管，9为NH₃的进气管，10为通气联接管，11为联接两个反应室的导电极。

当电极板6通以交流低压大电流时，使作为反应室和电热体的钢管2很快升到所需的温度，可达850℃左右，NH₃通过进气管9进入左边的反应室加热，经初步加热后，由顶端的通气联接管10进入右边的反应室（即催化室），催化室温度可达850℃左右，经室内的催化剂4催化后，使99.95％的NH₃分解成N₂、H₂，并由出气管8输出。

直热式氨分解炉与国内外现有的氨分解炉相比，具有如下优点：

（1）由于反应室本身就是电热体，热量直接辐射到管内，热效率高，它比相同容积的外热式氨分解炉，可节电40％；

（2）内热式的电阻丝在反应室内，电阻丝的挥发等，使分解气体的纯度难以保证；而直热式氨分解炉则能保证气体的纯度高；

（3）结构简单，便于维修。内热式氨分解炉电阻丝在反应室，结构复杂，维修困难，外热式的电阻丝与反应室壳体间有一定距离，反应室本身为环隙式，结构也很复杂，直热式比前两种都简单，其维修更为方便，同时设备重量大大减轻；

（4）反应室内温度均匀，无内热式或外热式的局部过热现象。其结果一是气体质量稳定，二是电热体寿命长；

（5）由于取消了电阻丝，使生产的连续性、可靠性得到保证。