[发明专利]一种逆流式尿素热解制氨装置及方法

权利要求书

1.一种逆流式尿素热解制氨装置，包括入口段、进行尿素热解制氨反应的主体段（5）、圆锥状的B收缩段（6）、将制得氨气排出的出口段（7），其特征在于，所述入口段设置在主体段（5）的下部，所述出口段（7）设置在热解制氨装置的上部，所述主体段（5）的上部通过B收缩段（6）与出口段（7）连接，所述入口段包括进气段和文丘里管。

2.根据权利要求1所述的一种逆流式尿素热解制氨装置，其特征在于，所述文丘里管包括A收缩段（2）、喉管（3）、扩散段（4），所述A收缩段（2）通过喉管（3）与扩散段（4）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种逆流式尿素热解制氨装置，其特征在于，所述A收缩段（2）为圆锥管，喉管（3）为圆柱状套管，扩散段（4）为倒圆锥管，所述进气段与圆锥管的一端连接，圆锥管的另一端通过圆柱状套管与倒圆锥管连接，倒圆锥管的另一端与主体段（5）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种逆流式尿素热解制氨装置，其特征在于，所述进气段包括进气口（1）和圆柱管状的过渡段（11），所述进气口（1）通过过渡段（11）与文丘里管相连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种逆流式尿素热解制氨装置，其特征在于，所述进气段、A收缩段（2）、喉管（3）、扩散段（4）中至少一处设置有使尿素热解制氨装置的流场分布均匀的旋流板。

6.根据权利要求5所述的一种逆流式尿素热解制氨装置，其特征在于，在所述喉管（3）内设置有使尿素热解制氨装置的流场分布均匀的旋流板（9）。

7.根据权利要求5所述的一种逆流式尿素热解制氨装置，其特征在于，所述旋流板由数个环形布置的叶片（10）组成，所述叶片（10）与管道的横截面所成的角度为30°-50°。

8.根据权利要求1所述的一种逆流式尿素热解制氨装置，其特征在于，所述主体段（5）为圆柱体，在主体段（5）内设置有提供雾化的尿素溶液的双流体雾化喷枪（8），所述喷枪（8）沿主体段的内圆周面均匀布置，所述喷枪（8）设置有4-6根。

9.一种根据权利要求1-8所述逆流式尿素热解制氨装置所采用的制氨方法，其特征在于，热空气经入口段进行收缩，收缩后的热空气保持压缩状态，压缩的热空气进行扩散，使得热空气产生较高的流速，高速的热空气由下向上喷射，再与呈下降状态的尿素溶液均匀接触，热解生成氨气；同时空气的压缩与扩散产生压力差，压力差对周围的尿素溶液产生一个吸附力，使得尿素溶液与热空气充分反应，制得氨气，其反应方程式如下：

CO(NH₂)₂→NH₃+HNCO

HNCO+H₂O→NH₃+CO₂。

10.根据权利要求9所述的一种逆流式尿素热解制氨方法，其特征在于，所述压缩状态的热空气形成旋流，压缩并且旋流状态的热空气进行扩散。