[发明专利]热解法尿素制氨工艺

权利要求书

1.一种热解法尿素制氨工艺，其特征在于按如下步骤进行：

步骤1，设置尿素颗粒储存及溶解系统(1)，先设置溶解罐(1-1)，该溶解罐(1-1)上方通过带称重给料机(1-2)的管道连接尿素颗粒储存罐(1-3)，该尿素颗粒储存罐(1-3)侧壁开口设置有气化风加热器(1-4)；所述溶解罐(1-1)上部侧壁伸入有输水管(1-5)，该输水管(1-5)上设置有1号阀门(1-6)和输水累积流量计(1-7)；所述溶解罐(1-1)下部罐内配置有搅拌器(1-9)，溶解罐(1-1)下部连接有管道(1-8)，所述管道(1-8)上设置有混合泵(1-10)，该混合泵(1-10)输出端与三通管连接，该三通管的一个出口经2号控制阀(1-11)与所述溶解罐(1-1)上方侧壁连接且与罐体连通，另一出口设有3号控制阀(1-12)为溶液输出管；所述溶解罐(1-1)内底部设有1号加热器(1-13)和废液输出管(1-14)；

步骤2，设置尿素溶液储存系统(2)，先设置尿素溶液储存罐(2-1)，该尿素溶液储存罐(2-1)下部连接有溶液输入管(2-8)和输出管(2-9)，下部罐内配置有搅拌器(2-2)，所述输入管上设有4号控制阀(2-3)和所述输出管上设有5号控制阀(2-4)，在该5号控制阀(2-4)和尿素溶液储存罐(2-1)之间的输出管(2-9)上设有输出泵(2-5)；所述尿素溶液储存罐(2-1)内底部设有2号加热器(2-7)和废液输出管(2-10)；

步骤3，设置尿素热解系统(3)，先设置热解室(3-1)，其底部连接有废料输出管(3-13)，该热解室(3-1)由竖向布置的雾化罐和横向布置的分解仓两部分组成，所述雾化罐下端与分解仓首端连通，该雾化罐上部设有溶液雾化输入管(3-12)，该输入管(3-12)一端伸入到热解室(3-1)内，并设有雾化喷嘴(3-2)，所述输入管(3-12)另一端上设有溶液累积流量计(3-3)和6号控制阀(3-4)；所述雾化喷嘴(3-2)下方有油枪(3-5)和空气输入管(3-14)，该空气输入管(3-14)外端设置有空气过滤器(3-6)，在该空气过滤器(3-6)和竖向布置的雾化罐之间位于所述空气输入管(3-14)上设置有空气流量计(3-7)和鼓风机(3-8)；所述热解室(3-1)横向布置的分解仓顶仓设置有与底仓有间隙的隔板(3-9)；底仓设置有与顶仓有间隙的隔板(3-10)，隔板(3-9、3-10)横向交错分布，所述分解仓的尾端连接有气体输出管(3-11)；

步骤4，设置废液处置系统(4)，先设置废液收集罐(4-1)，该废液收集罐(4-1)上端连接有废液输入管，罐内下方装有搅拌器(4-2)；所述废液收集罐(4-1)下部连接废液排出管(4-3)；

步骤5，连通整个工艺中的所有系统，将所述尿素颗粒储存溶解系统(1)的溶液输出管与所述尿素溶液储存系统(2)的溶液输入管(2-8)连接，该尿素溶液储存系统(2)的溶液输出管(2-9)又与尿素热解系统(3)溶液输入管(3-12)连接；所述尿素颗粒储存溶解系统(1)、尿素溶液储存系统(2)、尿素热解系统(3)的废液输出管(1-14、2-10、3-13)与所述废液处置系统(4)的废液收集罐(4-1)连接；

步骤6，尿素颗粒的储存与溶解，外购尿素颗粒由卡车送来后，储存在尿素颗粒储存罐(1-3)内，并通过气化风加热器(1-4)保持尿素颗粒的干燥，防止尿素颗粒受潮结晶，由称重给料机(1-2)称重后卸到溶解罐内，然后打开1号阀门(1-6)由输水累积流量计(1-7)计量输入水溶解，配制成40％的尿素溶液；1号加热器(1-13)维持整个尿素溶液在35度左右，开启2号控制阀(1-11)，关闭3号控制阀(1-12)同时搅拌器(1-9)搅拌，混合泵(1-10)开始工作，使尿素溶液充分溶解并混合均匀，开启3号控制阀(1-12)和4号控制阀(2-3)同时关闭2号控制阀(1-11)，上述尿素溶液经输入管进入尿素溶液储存罐(2-1)，用2号加热器(2-7)保持整个尿素溶液在35度左右待用；

步骤7，尿素分解产氨，开启5号控制阀(2-4)和6号控制阀(3-4)，累积流量计(3-3)通过计量将需要的尿素溶液送到雾化喷嘴(3-2)喷射到热解室(3-1)内，同时通过油枪(3-5)维持热解室(3-1)内分解温度为300℃～650℃，雾化室内的隔板(3-9、3-10)增加尿素在分解室内的停留时间，使尿素充分分解生成氨，主要反应是：CO(NH₂)₂→NH₃+HNCO HNCO+H₂O→NH₃+CO₂，在整个分解过程中，鼓风机(3-8)鼓入空气稀释氨气，使得热解室出口的气体中氨浓度＜5％，混合气体温度控制在260℃～400℃范围。

步骤8，废液处理，运行半年以上，溶解罐(1-1)、尿素溶液储存罐(2-1)、热解室(3-1)需进行清洗，清洗废液经废液输出管进入废液收集罐(4-1)储存，并稀释至5～7％浓度进行排放。