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公开(公告)号：CN113479905B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202110727887.4
申请日：2021-06-29
Applicant: 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心
IPC: C01C1/04
Abstract: 本发明公开了一种自除氧合成氨塔及可再生能源合成氨系统，自除氧合成氨塔包括反应器外筒、原料气进入管和产物气出气管，反应器外筒内套装有触媒框和除氧罐，触媒框内装设有催化剂床层；反应器外筒与触媒框间形成环隙气体通道Ⅱ，其一端与产物气出气管连通；催化剂床层内设一中心管，其一端通过除氧罐与原料气进入管连通，另一端封闭置于催化剂床层内部；原料气经除氧罐除氧后由中心管进入触媒框内进行合成氨反应，反应产物自产物气出气管排出。本发明在塔内设置除氧罐实现氧气的脱除，氧气与氢气反应生成水，水被催化剂载体吸附，将水脱附实现反应器的长期稳定运行，且将除氧罐及其管路集成于同一塔体内，整体结构紧凑，更易于实现系统的小型化。
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公开(公告)号：CN113526525A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110729289.0
申请日：2021-06-29
Applicant: 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心
Abstract: 本发明公开了一种余热梯级回收的合成氨塔及可再生能源合成氨系统，其中合成氨塔包括反应器外筒及原料气进入管和产物气出气管，反应器外筒内套装有催化剂床，且反应器外筒与催化剂床间形成环隙通道Ⅱ，其一端与产物气出气管连通；催化剂床的中部设置一中心管，其一端与原料气进入管连通，另一端封闭于催化床内部，沿中心管的轴向在其管壁上开设若干气孔；沿催化剂床轴向间隔布置若干穿越催化剂床内部的第一换热管束，每个第一换热管束的一端分别与具有不同输入水压的水管连通，其另一端与蒸汽管组连通。本发明合成氨塔可进行高效的热传递，预热原料气，且副产不同温度等级的蒸汽，通过调控副产蒸汽实现对床层的准确控温，利于氨合成反应的进行，具有节能降耗的优点。
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公开(公告)号：CN113582200B
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202110729298.X
申请日：2021-06-29
Applicant: 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心
IPC: C01C1/04 , C01B13/02 , C25B1/04 , C25B9/65 , B01D53/047 , B01D53/04 , B01D53/00 , B01D53/22 , F22B1/18
Abstract: 本发明公开了一种耦合氨分离与原料气净化的可再生能源合成氨系统，其氢气和氮气出口分别与除氧除水装置的进气口连通，除氧除水装置的出气口与合成氨塔原料气进入管连通；合成氨塔的产物气出气管依次与第一水冷器、气液分离器连通，气液分离器的出液口与贮槽连通，其出气口与变温吸附组件进气口连通，变温吸附组件的两个出气口分别与贮槽和原料气进入管连通，第二水冷器设置在变温吸附组件与贮槽之间。本发明在原料气的净化工段，将氢气的除氧除水和氮气的二次提纯合并处理，在一套除氧除水装置中进行，简化了原料气净化工艺；在氨分离工段，采用变温吸附结合两次水冷，大幅降低了氨分离工艺的电耗，节约了能源。
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公开(公告)号：CN111847404B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202010501044.8
申请日：2020-06-04
Applicant: 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心
IPC: C01B21/076 , C01F17/206 , C01G23/053 , C01G25/02 , B01J21/06 , B01J27/24 , B01J23/10 , B01J32/00 , B01J37/10 , B01J37/08 , B01J23/46 , B01J23/83 , B01J37/02 , B01J35/10
Abstract: 本发明属于催化材料技术领域，具体涉及一种介晶氧化物和介晶氮化物的制备方法、氨分解催化剂及制备方法。本发明提供的介晶氧化物和介晶氮化物的制备方法通过添加氨水、尿素、可溶性盐等无机物，在无机物的作用下使纳米构筑单元进行定向组装形成介晶材料，可避免有机物使用引起的环境污染问题，且适用于大多数介晶材料的制备，将所得介晶氧化物或结晶氮化物用作氨分解催化剂的载体，能够提高催化剂的氨分解性能，尤其是提高氨分解催化剂的低温氨分解性能。
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公开(公告)号：CN112742310A
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN202011632908.6
申请日：2020-12-31
Applicant: 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心
Abstract: 本发明属于氨分解技术领域，具体涉及一种氨分解反应装置及氨分解方法。该装置包括加热器或预反应器，以及反应器，反应器为一腔体，反应器内部设置有第一隔板、若干管道、气体分布器和第二隔板。通过设置预反应器，可以在常温下启动催化燃烧反应，使反应器温度升高至350‑600℃，进行氨分解反应；或，先采用加热器对反应器进行加热，待其达到200‑350℃后，启动催化燃烧反应，再关闭加热器，利用催化燃烧反应放出的热量使反应器温度进一步提高至350‑600℃，进行氨分解反应。本发明克服了现有技术中通过电加热启动和提供反应热的缺陷，提高了能量利用效率，缩短了反应器的整体启动时间，提高了反应器的灵活性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111957271A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010919953.3
申请日：2020-09-03
Applicant: 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心
Abstract: 本发明提供一种自热式氨分解反应器，包括外套筒及设置在其内部的内套筒，内套筒内部填充有第一催化剂，内套筒与外套筒的间隙填充有第二催化剂，其中，第一催化剂与第二催化剂之一为氨分解催化剂，另一为催化燃烧催化剂。燃料气在催化燃烧催化剂的作用下产生热量，并将燃烧废气排出；氨气在氨分解催化剂的作用下进行氨分解反应，反应过程所需的热量来自于燃料气的催化燃烧，即本装置仅需填充催化燃烧催化剂而不需额外设置燃烧器等产热装置即可进行氨分解反应，从而有效简化了装置结构，并降低了设备成本；同时，设备的后期维护过程也仅需更换催化燃烧催化剂，降低了设备维护的难度和工作量。
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公开(公告)号：CN113526525B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110729289.0
申请日：2021-06-29
Applicant: 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心
Abstract: 本发明公开了一种余热梯级回收的合成氨塔及可再生能源合成氨系统，其中合成氨塔包括反应器外筒及原料气进入管和产物气出气管，反应器外筒内套装有催化剂床，且反应器外筒与催化剂床间形成环隙通道Ⅱ，其一端与产物气出气管连通；催化剂床的中部设置一中心管，其一端与原料气进入管连通，另一端封闭于催化床内部，沿中心管的轴向在其管壁上开设若干气孔；沿催化剂床轴向间隔布置若干穿越催化剂床内部的第一换热管束，每个第一换热管束的一端分别与具有不同输入水压的水管连通，其另一端与蒸汽管组连通。本发明合成氨塔可进行高效的热传递，预热原料气，且副产不同温度等级的蒸汽，通过调控副产蒸汽实现对床层的准确控温，利于氨合成反应的进行，具有节能降耗的优点。
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公开(公告)号：CN113461027B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202110729300.3
申请日：2021-06-29
Applicant: 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心
Abstract: 本发明公开了一种低压合成氨塔及可再生能源低压合成氨系统，其中合成氨塔包括反应器外筒、原料气进入管和产物气出气管，反应器外筒内套装有多个触媒框，每个触媒框内装有第一催化剂床层；反应器外筒内还设有中心管，中心管与其一触媒框相连通，各触媒框之间形成依次串通的单向气流通道，产物气出气管与最后一个参与合成氨反应的触媒框的产出气输出端相连通；触媒框内布置若干穿越所有触媒框内部的第一换热管束，每个第一换热管束的一端分别与高压进水管连通，其另一端与蒸汽管连通。本发明合成氨塔可进行高效的热传递，预热原料气，且副产蒸汽，可实现床层准确控温，利于氨合成反应的进行，具有节能降耗的优点，合成氨塔操作温度范围为300℃‑450℃，压力范围为0.1MPa‑10MPa。
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公开(公告)号：CN113479906B
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202110729287.1
申请日：2021-06-29
Applicant: 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心
Abstract: 本发明公开了一种冷热电联用的可再生能源合成氨系统，系统中固体氧化物电解池的氢气出口与除氧除水装置的进气口连通，除氧除水装置的出气口和膜分离装置的氮气出口分别与混合器的进气口连通，混合器的出气口与合成氨塔的原料气进入管连通；合成氨塔的产物气出气管依次与第一水冷器、氨冷器和氨分离器连通，氨分离器出液口与贮槽连通，其出气口与变温吸附组件进气口连通，变温吸附组件两个出气口分别与贮槽和原料气进入管连通，第二水冷器设置在变温吸附组件与贮槽之间。本发明在原料气净化工段，采用变压吸附，在吸附柱中同时装填氢气催化氧化催化剂和水吸附剂，简化了原料气净化工艺；在氨分离工段，采用变温吸附结合两次冷却，大幅降低氨分离工艺的电耗，节约能源。
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公开(公告)号：CN112761826A
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202011626489.5
申请日：2020-12-31
Applicant: 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心
IPC: F02M21/02 , F01N5/02 , F01N5/04 , H01M8/04089 , H01M8/04082 , H01M8/0612 , B01D53/22
Abstract: 本发明属于氨分解技术领域，具体涉及一种增压发动机及氨燃料混合动力发电系统。该增压发动机包括内燃机、膜分离组件和氨分解反应组件，其中，第一气体经压缩后进入膜分离组件，分离得到富氮气体和富氧气体，富氧气体经汽化器组件与来自液氨储罐的液氨换热后进入内燃机中，液氨经汽化器与富氧气体换热后进入氨分解反应组件中发生氨分解反应；内燃机产生的尾气进入涡轮机做功，涡轮驱动第一压缩机对第一气体进行压缩。第一气体经压缩后进入膜分离组件，实现了氧氮分离或氢氧氮分离，富氧气体进入内燃机，改善了燃烧特性；同时富氧气体与液氨在汽化器内换热，降低富氧气体本身的温度，提高液氨温度，使其气化为气体，提高了内燃机的充气系数。
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