[实用新型]一种尿素固体干式热解制氨气的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种尿素固体干式热解制氨气的装置，属于燃煤烟气中氮氧化物(NO_X)处理装置领域。

背景技术

在现有的对燃煤烟气进行脱除NO_X的技术中，选择性催化还原法(SCR)是脱硝效率最高，发展最为成熟的脱硝技术。SCR技术中还原剂NH₃的来源主要有三种：液氨、氨水和尿素。液氨和氨水属于危险品，在存储及运输过程中均有严格的法律法规要求。相对而言，尿素是无毒、无害的化学品，易于运输和保存，不需要特别的安全措施。

尿素制取氨的方法主要采用热解法。尿素在温度高于150℃时不稳定，会分解成NH₃和HNCO，而HNCO与水反应生成NH₃和CO₂，反应式如下：

CO(NH₂)₂→NH₃+HNCO       (1)

HNCO+H₂O→NH₃+CO₂        (2)

现有的热解制氨工艺，主要采用40％～60％的尿素溶液，经过特殊的喷嘴雾化后喷入热解室，与经由稀释风机和电加热器输送过来的高温空气混合热解，生成NH₃、H₂O和CO₂，分解产物与稀释空气混合均匀并喷入脱硝系统。现有装置存在的问题是：

(1)尿素的溶解和溶液储存都需要配备相应装置以及辅助设备，而且需要额外消耗蒸汽，工艺复杂，占地面积大；

(2)尿素溶液容易结晶，必须对所有相关的容器和管道进行伴热，将温度保持在相应结晶温度之上，而且尿素溶液存在一定的腐蚀性，对设备和管道的材质有较高要求；

(3)热解过程中除了尿素分解耗能，溶液中水的蒸发也需要大量的能量，为满足这些能耗需求，高温空气温度一般控制在600℃以上，电加热器的材质需要耐高温的合金钢，成本大幅提高；

(4)用于溶解尿素的水，有着严格的要求，必须是纯水(冷凝水，去盐水)；如不用纯水，必须使用相应添加剂稳定才行，因为不纯净的水会引起脱硝催化剂堵塞以及硫/金属毒害等，从而缩短催化剂寿命，提高还原剂消耗量，增加投资成本；而且生成的热解气含有多余的水汽，对脱硝效率有一定的抑制作用。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种节能、高效的尿素固体干式热解制NH₃的装置。

为了实现上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案来实现的：

一种尿素固体干式热解制NH₃的装置，包括尿素固体储罐、计量加料装置、热解炉、高温风机、电加热器及配备储能系统的光伏发电系统，其中，尿素固体储罐通过计量加料装置安装至热解炉；热解炉的底部依次连接流量计以及高温风机；热解炉内设有电加热器，配备储能系统的光伏发电系统与电加热器连接；热解炉出口与喷氨格栅相连。

本实用新型的有益效果是：

(1)用于尿素固体干式热解制氨气工艺，省去了尿素溶解和溶液储存设备，结构简化，占地面积小；

(2)管道少，避免尿素热解过程带来管道腐蚀问题；

(3)加热的能量由配备储能系统的光伏发电系统提供，节能高效；

附图说明

图1是本实用新型尿素固体干式热解制NH₃的装置示意图。

附图1中主要标记的说明如下：1.尿素固体储罐，2.计量加料装置，3.热解炉，4.流量计，5.高温风机，6.配备储能系统的光伏发电系统，7.电加热器，8.喷氨格栅。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型尿素固体干式热解制NH₃的装置示意图，参照图1所示，一种尿素固体干式热解制NH₃的装置，包括尿素固体储罐1、计量加料装置2、热解炉3、高温风机5、电加热器7及配备储能系统的光伏发电系统6。其中，尿素固体储罐1通过计量加料装置2安装至热解炉3；热解炉的底部依次连接流量计4以及高温风机5；热解炉内设有电加热器7，配备储能系统的光伏发电系统6与电加热器7连接；热解炉出口与喷氨格栅8相连。