Feuchtemessungen in dissoziiertem Ammoniak für metallurgische Prozesse

Wasserstoffgas wird in großem Umfang für die Blankhärtung vieler Metalle verwendet. Sowohl die Reinheit des Wasserstoffs als auch der Feuchtigkeit im Gas müssen gemessen und kontrolliert werden. Zu viel Feuchtigkeit kann die Festigkeit und Qualität der Endprodukte beeinträchtigen.

Für diesen Prozess gibt es zwei Hauptliefermethoden für Wasserstoff: Wasserstoff in loser Schüttung aus Speicherflaschen und gecracktes Ammoniak.

Beide Liefermethoden haben Vor- und Nachteile. Reiner Wasserstoff ist gebrauchsfertig, aber in der Anschaffung teurer und die Lagerung der großen Mengen, die für die Anwendung benötigt werden, stellt ein Brandrisiko dar.

Ammoniak (NH₃) ist in großen Mengen billiger zu kaufen und nicht leicht entflammbar, so dass es vor Ort sicherer gelagert werden kann. Es birgt jedoch eigene Risiken: Es ist hochgradig korrosiv, so dass die Sicherheit der Anlagen und des Personals von größter Bedeutung ist. Trotzdem sind Crack-Ammoniakanlagen heute die gängigste Methode zur Bereitstellung einer reduzierenden/härtenden Atmosphäre für metallurgische Öfen.

Das dissoziierte Ammoniak ist ein Gemisch aus Wasserstoff und Stickstoff und wird als "Formiergas" bezeichnet.

Wie funktioniert das Cracken von Ammoniak?

Flüssiges, unter Druck stehendes Ammoniak wird erhitzt, um es zu verdampfen. Anschließend wird es bei einer Temperatur von etwa 1000 °C über einen Nickelkatalysator geleitet, Dabei zerfällt es in seine Bestandteile: Wasserstoff und Stickstoff. Die chemische Gleichung für diese Reaktion lautet:

2NH₃ à → N₂ +3H₂

Das folgende Diagramm veranschaulicht den Spaltprozess:

Bildunterschrift: Ammoniak-Spaltprozess

Als Ergebnis der vollständigen Dissoziation in Wasserstoff und Stickstoff, verbleibt nur sehr wenig undissoziiertes Ammoniak, und die Taupunkttemperatur des entstehenden Gases sollte sehr niedrig sein (deutlich unter -30 °C).

Ein Molekularsieb absorbiert die letzten Spuren von nicht gespaltenem Ammoniak, die noch im Gas vorhanden sind. Das Gas kann auch weiter getrocknet werden mit einer beheizten Regenerations-Doppelsäulen-Trocknungsanlage weiter getrocknet werden, und das Gas verlässt die Anlage schließlich trockener als -65°Cdp, bestehend aus 75 Vol% Wasserstoff und 25 Vol% Stickstoff.

Anwendungen für Formiergas (disassoziiertes Ammoniak)

Das Formiergas wird in Durchlauföfen Öfen und in Rohröfen für Glühprozesse in reduzierender Atmosphäre, wie z.B. Löten, Sintern, Desoxidation und Nitrieren.

Überwachung von Spurenfeuchte in disassoziiertem Ammoniak

Ein beliebiges Impedanz-Hygrometer von Michell Instruments kann für Online- oder Stichproben-Feuchtemessungen in einem Gasgemisch aus Wasserstoff und Stickstoff verwendet werden. Michell's kostengünstige Easidew-Reihe ist für Messungen an Orten geeignet, die nicht als explosionsgefährdet eingestuft sind. Dies ist bei vielen Ofenanwendungen üblich.

Wenn ein Messort nach einer ATEX-Richtlinie als explosionsgefährdet deklariert ist, kann der Michell Easidew PRO I.S Taupunktmessumformer, oder das Michell MDM300 I.S. high-speed portable hygrometer sind beide geeignet.

Alle oben genannten Geräte sind vollständig werkskalibriert und auf britische und internationale Standards rückführbar und bieten eine hohe Genauigkeit, Sie bieten eine hohe Genauigkeit, langfristige Zuverlässigkeit und Robustheit, unterstützt durch einen erstklassigen Kundendienst, der die Option für erweiterte Wartungsverträge Wartungsverträge und Austausch von Sensoren.

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