Sintetizador de amoníaco con reacción de pila de combustible
Descripción general
 Al usar la reacción de la celda de combustible para obtener la energía necesaria para la síntesis de amoníaco, el amoníaco se sintetiza fácilmente. ] Nitrógeno, calentar el gas de materia prima que consiste en hidrógeno, después de la presurización, el aparato de síntesis de amoníaco 1 para la síntesis de amoníaco en el catalizador de síntesis, dispositivo de separación de amoniaco 2 para la separación de amoníaco a partir de la mezcla de gas amoniaco obtenido en el aparato de síntesis de amoníaco 1, y una pila de combustible 3 para generar energía por hidrógeno y aire que no ha sido separado en el dispositivo de separación de amoniaco 2, la potencia obtenida por el calentamiento de células de combustible 3, que se utiliza para la presurización.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato de síntesis de amoníaco para sintetizar fácilmente amoníaco utilizando una reacción de pila de combustible.
Antecedentes de la técnica
Como se muestra en la Fig. 4, un convencional, amoníaco, un gas de materia prima (N2, H2) de calefacción, después de la presurización, guiado en el catalizador de síntesis de amoníaco, después de enfriar la NH3 de la mezcla de gas NH3 (NH3, N2, H2), la adsorción el NH3 por la ley o método licuado para recuperar, gas sin reaccionar (N2, H2) se realizan sintetizado por el método de circulación utilizado en mezcla con el gas de materia prima de nuevo.
Tarea de solución
Generalmente, la síntesis del amoníaco ha sido producido en serie en una planta química o similares, el amoníaco es tóxico, la ubicación uso se almacena en grandes cantidades un lugar incluso estacionario no se prefiere. Por lo tanto, es conveniente si puede obtener fácilmente una pequeña cantidad de amoniaco.
Sin embargo, en el caso de la síntesis de amoníaco a la gran como plantas químicas, por el convencional métodos sintéticos, calefacción, refrigeración, presurización, que repetirse la operación de reducción de la presión o similares, como resultado, la eficiencia se vuelve mejor , si de lo contrario buena pureza se obtiene requiere una pequeña cantidad de amoniaco, operaciones repetidas, tales como el convencional, frustrar el propósito de la consumo de energía es muchas dispositivo también se hace grande, la síntesis del amoníaco fácil original de Tiene un problema
La presente invención pretende ha hecho para resolver el problema anterior, mediante el uso de la reacción de la pila de combustible para obtener la energía necesaria para la síntesis de amoníaco, es proporcionar un aparato de síntesis de amoníaco capaces de amoníaco fácilmente sintetizando .
Solución
Su aparato de síntesis de amoniaco usando una reacción de pila de combustible de la presente invención para el nitrógeno, calentar el gas de materia prima que consiste en hidrógeno, después de la presurización, el aparato de síntesis de amoníaco 1 para la síntesis de amoníaco en el catalizador de síntesis, obtenido en el aparato de síntesis de amoníaco 1 y la separación de amoniaco dispositivo 2 para separar el amoniaco del gas amoníaco mezclado, y una pila de combustible 3 para generar energía por hidrógeno y aire que no ha sido separado en el dispositivo de separación de amoniaco 2, la potencia de calentamiento obtenida por la pila de combustible 3, la presión Se caracteriza por usarlo para la presión. Por cierto, anclado al número de configuración que se pretende para contrastar con los dibujos realizaciones para facilitar la comprensión, de este modo la configuración de la presente invención no pretende ser limitada.
En la presente invención, el uso de hidrógeno y aire del gas sin reaccionar debido a la síntesis de amoniaco como un gas combustible, para obtener la energía necesaria para la síntesis de amoniaco mediante el uso de la reacción de la pila de combustible.
De aquí en adelante, una realización de la presente invención con referencia a los dibujos. La Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra una realización del aparato de síntesis de amoniaco usando una reacción de pila de combustible de la presente invención.
El aparato presente invención, la síntesis de amoniaco 1 se compone de la unidad de separación de amoniaco 2 y la celda de combustible 3, el gas materia prima (N2, H2) de calentamiento conduce después de la presurización, en catalizador de síntesis en el dispositivo de síntesis de amoníaco 1, obtiene aquí en NH3 gas mixto (NH3, N2, H2) y el separador de amoniaco 2, se separó por adsorción o método licuar NH3, suministrado gas sin reaccionar (N2, H2) en la pila de combustible 3. La pila de combustible 3 se suministra aire, el hidrógeno del gas sin reaccionar para obtener el poder por la reacción de la pila de combustible de la fórmula que utiliza este calentamiento de energía en la síntesis de amoníaco, para el tratamiento de presión.
H 2 → 2 H + + 2 e -
4 e - + O 2 -> 2 O 2 -
La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra otra realización de la presente invención. En esta realización, tiene un gas sin reaccionar N2 en el aparato de síntesis de amoníaco 1 con el fin de utilizar eficazmente el gas de escape se mezcla en el gas de materia prima. Además, puesto que la reacción de la pila de combustible requiere una cierta temperatura, donde se mezcla con N2 en el gas sin reaccionar en el gas de materia prima también favorece en términos de calentamiento del gas materia prima.
La figura 3 es un diagrama de bloques que muestra todavía otra realización de la presente invención. En esta realización, en particular cuando no se requiere la potencia, reduciendo la cantidad de aire introducido en la célula de combustible 3, para su uso en la síntesis de amoníaco se devuelve sin reaccionar todo N2 H2 y de H2 gas simultáneamente alimentar Tu puedes
Dicho sea de paso, el aparato de síntesis de amoníaco de la presente invención, un dispositivo de combustión, los vehículos con motor diesel, aparatos de cogeneración, se puede utilizar como un amoníaco de desnitración en el gas de escape en el vehículo de hidrógeno, etc., también, la isla como una síntesis de fertilizantes, el espacio, se puede utilizar en agua marina, etc. .
Efecto de la invención
De acuerdo con la presente invención Como es evidente de la descripción anterior, mediante el uso de la reacción de la pila de combustible para obtener la energía necesaria para la síntesis de amoníaco, es posible sintetizar fácilmente amoniaco.
También, con la energía de la fuente de gas de síntesis de amoníaco, es posible sintetizar amoníaco a que la energía, lugares difíciles pueden almacenar amoníaco, incluso en aplicaciones, se utiliza para sintetizar amoniaco in situ Tu puedes Además, para obtener la energía, ya que utiliza una reacción de pila de combustible más eficiente en comparación con otros métodos, también, ya que el gas de escape es limpio y se puede utilizar en la purificación de gases de escape o de estar cerrado.
Breve descripción de los dibujos
Diagrama que muestra una realización del aparato de síntesis de amoniaco usando una reacción de pila de combustible 1. Campo de la invención La presente invención
La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra otra realización de la presente invención.
La figura 3 es un diagrama de configuración que muestra otra realización de la presente invención.
La figura 4 es un diagrama que muestra un método convencional de síntesis de amoniaco.
1: dispositivo de síntesis de amoniaco, 2: dispositivo de separación de amoníaco, 3: célula de combustible
Reclamo
Reivindicación 1 nitrógeno, calentando el gas de materia prima que consiste en hidrógeno, y un aparato de síntesis de amoniaco para sintetizar amoníaco después de pulsar sobre el catalizador de síntesis, un separador de amoníaco para la separación de amoníaco a partir de la mezcla de gas amoniaco obtenido en el aparato de síntesis de amoníaco, y una célula de combustible que genera potencia eléctrica por hidrógeno y aire que no ha sido separado en el dispositivo de separación de amoniaco, usando una reacción de pila de combustible, caracterizado porque la energía eléctrica obtenida por el calentamiento de células de combustible, utilizando el amoniaco presurización Sintetizador.
Dibujo :
Application number :1994-005303
Inventors :株式会社新燃焼システム研究所
Original Assignee :屋宜盛康