[發明專利]一種自熱式氨分解反應器

在審

• 申請號: 202010919953.3
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN111957271A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 羅宇;江莉龍;陳崇啟;林立;蔡國輝
• 申請（專利權）人: 福州大學化肥催化劑國家工程研究中心
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;C01B3/04
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 馬永芬

1.一種自熱式氨分解反應器，其特征在于，包括：

外套筒(1)，包括分設于其兩端的第一進氣口(1－1)和第一出氣口(1－2)；

內套筒(2)，設置于所述外套筒(1)內部，所述內套筒(2)包括分設于其兩端且延伸至所述外套筒(1)外側的第二進氣口(2－1)和第二出氣口(2－2)，所述內套筒(2)內部填充有第一催化劑，所述內套筒(2)與外套筒(1)的間隙填充有第二催化劑，其中，所述第一催化劑與第二催化劑之一為氨分解催化劑，另一為催化燃燒催化劑；

所述第一進氣口(1－1)或第二進氣口(2－1)適于連通燃料氣，所述燃料氣適于與催化燃燒催化劑發生放熱反應。

2.根據權利要求1所述的自熱式氨分解反應器，其特征在于，

所述催化燃燒催化劑為氫催化燃燒催化劑或氨催化燃燒催化劑，所述氫催化燃燒催化劑為MgAl₂O₄、Mn-Co-Cu-Fe-Ni/γ-Al₂O₃/堇青石、Pt/γ-Al₂O₃/堇青石、Pt/Ce_xZr_1-xO₂/γ-Al₂O₃中的至少一種，所述氨催化燃燒催化劑為Fe₂O₃、V₂O₅、Cr₂O₃、MoO_x、WO_x中的至少一種；

所述氨分解催化劑為釕基氨分解催化劑、鐵基氨分解催化劑或鎳基氨分解催化劑。

3.根據權利要求2所述的自熱式氨分解反應器，其特征在于，所述內套筒(2)與外套筒(1)的間隙徑向設置有第一柱形擋板(3)，所述第一柱形擋板(3)與內套筒具有同一中心軸，所述第一柱形擋板(3)靠近所述內套筒的一側設置有若干孔洞，所述第一柱形擋板(3)與外套筒的間隙形成第一流道，所述第一柱形擋板(3)與內套筒的間隙形成第二流道，所述第一流道靠近所述第一進氣口的一端開口，所述第一流道靠近第一出氣口的一端封閉，所述第二流道靠近第一進氣口的一端封閉，所述第二流道靠近第一出氣口的一端開口。

4.根據權利要求2所述的自熱式氨分解反應器，其特征在于，所述內套筒(2)內部設置有進氣管(4)，所述進氣管(4)設置有若干孔洞，且所述進氣管(4)的一端與所述第二進氣口(2－1)連通，相對端密封設置。

5.根據權利要求3所述的自熱式氨分解反應器，其特征在于，所述內套筒(2)內部設置有進氣管(4)，所述進氣管(4)設置有若干孔洞，且所述進氣管(4)的一端與所述第二進氣口(2－1)連通，相對端密封設置。

6.根據權利要求2或3所述的自熱式氨分解反應器，其特征在于，所述內套筒(2)內部縱向設置有第二柱形擋板(5)，所述第二柱形擋板與內套筒具有同一中心軸，所述第二柱形擋板(5)內填充有釕基氨分解催化劑，所述第二柱形擋板(5)與所述內套筒(2)的間隙填充有鎳基氨分解催化劑或鐵基氨分解催化劑。

7.根據權利要求2或3所述的自熱式氨分解反應器，其特征在于，所述內套筒(2)內部縱向設置有若干第二柱形擋板(5)，所述第二柱形擋板與內套筒具有同一中心軸，以形成具有同一中心軸的若干氨分解催化劑層，其中，沿所述內套筒(2)至所述中心軸的方向上，

所述氨分解催化劑的適用溫度逐層減小；和/或，

所述氨分解催化劑的粒徑逐漸減小或逐漸增大，后一層所述氨分解催化劑與前一層所述氨分解催化劑的粒徑之比為0.25－4；和/或，

所述氨分解催化劑的孔道逐漸減小或逐漸增大，所述孔道為2nm－4000nm；和/或，

所述氨分解催化劑的孔隙率逐漸減小或逐漸增大，所述孔隙率為0.1－0.7。