[发明专利]热解法尿素制氨工艺

说明书

技术领域

本发明属于烟气脱硝领域，具体的说涉及脱硝还原剂-氨的制备工艺。

背景技术

选择性催化还原法(即SCR)是指在催化剂的作用下，以NH3为还原剂，与烟气中的氮氧化物(NOX)反应生成无毒、无污染的N2和H2O。能产生脱硝还原剂NH3的物质有液氨、氨水和尿素三种。

无水氨，又名液氨，为危险化学品。无水氨泄露到空气中，与空气中的水形成云状物，不易扩散，对附近人的人身安全造成危害。氨蒸汽与空气混合物的爆炸极限为16％～25％，氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸，如有油类或其他可燃性物质存在，则危险性更高。氨水也属于危险品，用于脱硝的氨水其浓度通常为20％～29％，氨水较无水氨相对安全，但当空气中的氨气达到15％-28％时也会有爆炸危险，因此，无水氨和氨水在存储及运输方面国家有严格法律法规要求。

相比于无水氨和氨水，尿素是无毒、无害的化学品，便于运输和储存，可以用火车或汽车运输，运输和储存过程不需要特别的安全措施。尿素作为脱硝还原剂允许环境较好，可避免在储存、管路及阀门泄露时造成危险，因此，越来越多人采用尿素作为脱硝还原剂。

尿素制氨的方法主要有水解法和热解法两种。热解法还没有一套成熟的工艺，尿素水解法制氨又不太常用，而且，主要存在以下几个问题：

(1)用水量大；

(2)易生成残留尿素聚合物；

(3)水解过程需要高温高压操作，易出现安全问题；

(4)成本相对比较高；

发明内容

本发明的目的是提供一种可在常压条件下，响应时间快的热解法尿素制氨工艺。

本发明的技术方案如下：

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

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

步骤3，设置尿素热解系统，先设置热解室，其底部连接有废料输出管，该热解室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，该输入管一端伸入到热解室内，并设有雾化喷嘴，所述输入管另一端上设有溶液累积流量计和6号控制阀；所述雾化喷嘴下方有油枪和空气输入管，该空气输入管外端设置有空气过滤器，在该空气过滤器和竖向布置的雾化罐之间位于所述空气输入管上设置有空气流量计和鼓风机；所述热解室横向布置的分解仓顶仓设置有与底仓有间隙的隔板；底仓设置有与顶仓有间隙的隔板，隔板横向交错分布，所述分解仓的尾端连接有气体输出管；

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

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的溶液输出管与所述尿素溶液储存系统的溶液输入管连接，该尿素溶液储存系统的溶液输出管又与尿素热解系统溶液输入管连接；所述尿素颗粒储存溶解系统、尿素溶液储存系统、尿素热解系统的废液输出管与所述废液处置系统的废液收集罐连接；

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内，并通过气化风加热器保持尿素颗粒的干燥，防止尿素颗粒受潮结晶，由称重给料机称重后卸到溶解罐内，然后打开1号阀门由输水累积流量计计量输入水溶解，配制成40％的尿素溶液；1号加热器维持整个尿素溶液在35度左右，开启2号控制阀，关闭3号控制阀同时搅拌器搅拌，混合泵开始工作，使尿素溶液充分溶解并混合均匀，开启3号控制阀和4号控制阀同时关闭2号控制阀，上述尿素溶液经输入管进入尿素溶液储存罐，用2号加热器保持整个尿素溶液在35度左右待用；