[实用新型]一种尿素热解制氨装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种尿素热解制氨装置，属于尿素热解制氨的技术领域。

背景技术

氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一，其与碳氢化物形成的光化学烟雾严重危害人类健康。另外，氮氧化物还是造成酸雨的一个主要原因，酸雨的频繁发生给生态环境和国民经济造成极大的影响。目前，主要应用选择性催化还原技术(SCR)治理烟气NOx排放，即利用还原剂有选择性的与烟气中的NOx反应并反应生成无毒无污染的氮气和水，达到脱硝环保的目的。SCR系统流程中脱硝还原剂的制备时一个非常重要的环节，脱硝系统常用的还原剂有液氨、氨水剂尿素，选择尿素作为还原剂，具有安全性高，来源广泛，易于运输和储存等特点，因此尿素已经越来越多作为液氨和氨水的替代品，广泛应用于烟气脱硝领域。其作用原理是在应用现场，尿素溶液通过热解装置热解成氨气，送至SCR系统中催化剂上的氨气喷射格栅(AIG)，利用氨气与烟气中的NOx反应，实现脱硝环保的目的。

通常的尿素热解装置，是一个内部全空的容器，热空气从反应室的上部进入，下部流出，喷枪位于容器的上部，顺着热风方向向下喷射尿素溶液。热空气从反应器上部进入时流速较快，为了保证热空气到达喷枪位置时，向下的方向尽量垂直，平面速度尽量均匀，气流与尿素溶液混合充分，通常通过增加反应室的高度，即增加气体入口与喷枪喷射平面的距离，以此增加气流的停留时间来实现，传统热解装置入口设置为文丘里结构，需要较长的稳定段，包括入口减缩、喉部、出口渐扩，从而对热解炉的长度要求较高，由于受现场的空间限制，这种方法对于大型反应器在实际工程中的现场布置较难实现，而且热解装置的反应室由不锈钢制成，大体积的热解装置制造成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中的尿素热解装置为了保证尿素的完全分解，需要设置较长的热解炉，现场布置困难，成本较高，从而提供一种体积小、生产成本低的尿素热解制氨装置。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种尿素热解制氨装置，包括沿竖直方向由上向下依次连接设置的：

进气管道，为上下两端开口设置的筒体；

扩散段，与所述进气管道的下端开口连通设置，所述扩散段的直径沿竖直方向由上向下逐渐增大；

反应室，与所述扩散段的下端连接设置，在所述反应室的内部设有喷枪，在所述反应室的底端设置有气体出口；

所述进气管道的下端开口深入所述扩散段的内部设置。

在所述反应室的内部且位于所述喷枪的上方设置有气流分配装置。

所述气流分配装置为设有多个开孔的板。

所述开孔均匀分布于所述板上。

所述板为平板。

所述平板的厚度为5-100mm。

所述进气管道深入所述扩散段内部的部分沿竖直方向上的长度为50-600mm。

所述反应室由沿竖直方向由上向下依次连接设置的圆筒和收缩段组成，其中所述收缩段的直径沿竖直方向由上向下逐渐减小，所述气体出口设置在所述收缩段的底端，所述喷枪设置在所述圆筒的内部。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本实用新型所述的尿素热解制氨装置，包括沿竖直方向由上向下依次连接设置的进气管道、扩散段和反应室，其中所述进气管道的下端开口深入所述扩散段的内部设置。通过这种设置方式，使得进入所述尿素热解制氨装置的热空气气流在扩散的过程中，不会直接接触到所述扩散段的内壁，而是由深入扩散段内部的进气管道出来后再自由扩散开，从而更好更快地获得均匀向下流动的热气流，有利于热气流与尿素溶液的混合充分，以及反应室内的温度均匀，有效防止热空气直接由入口进入锥形扩散段时由于强制扩散形成涡旋而导致温度场不均匀，较之现有技术中的尿素热解装置为了保证尿素的完全分解，需要设置较长的热解炉，现场布置困难，成本较高，本实用新型所述的尿素热解制氨装置，能够有效缩短热解反应器的长度，降低了热解装置对高度和体积的要求，减少了生产成本。

(2)本实用新型所述的尿素热解制氨装置，还包括设置于所述反应室的内部且位于所述喷枪上部的气流分配装置，使得扩散进入反应器的热气流其方向和速度进行了重新的调整分配，从而通过所述气流分配装置的气流到达喷枪位置时，流动方向更加垂直向下，平面的速度更加均匀，减小了涡流的影响，热解反应器内的热气流更快的达到了尿素溶液分解的流场要求，保证了尿素溶液的均匀热解，有效防止了尿素溶液由于流场不均匀等原因而发生低温结晶和高温烧结问题。

附图说明