[实用新型]用于热尿素气化的改进设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及通过提供一种设备改善尿素气化，所述设备能够检测造成显著沉积的尿素分解产物和副产品聚集的故障，以使得可在任何损坏出现在设备中之前修正操作。

背景技术

氨和/或异氰酸的按需供应的经济的和有效的控制需要尿素的完全气化，并且将产生的转化产品保持在适当的温度直至它们到达反应器中用于选择性催化NO_x还原(SCR)或其他用途的催化剂。如果产生任何异常，则可在设备上或在特殊的过滤器件中积聚固体材料，例如在中国实用新型No.201220379196.6所示出的。如果允许固体材料自由地向下游移动，可污染催化剂或者沉积物或其他不良反应可干扰操作并且引起代价高昂的停工和维护。

有一些技术能够将尿素转化成氨。在这些技术中主要为高温工艺，例如属于FUEL TECH,Inc的中国发明专利No.200710085890.0(发明人为Sun等人)，该专利描述可产生复杂的产品气体流的热工艺，该气体流使得控制比所期望的更加复杂。

当加热尿素水溶液时，由温度有关的速率常数控制的一些化学反应确定尿素是如何分解的：

此反应可在275°F的温度下发生。氨和异氰酸的量可变化，因为HNCO可水解成氨或形成固体副产物。HNCO可转化成如下：

如果形成三聚氰酸，则其会在约700°F分解。尿素完整的转换成氨可包括以下反应：

HNCO+NH₂-CO₂-NH₂→Biuret

HNCO+Biuret→Triuret

Triuret→Cyanuric Acid+NH₃

3HNCO→Cyanuric Acid

2NH₂-CO₂-NH₂+H₂CO→Methylene Diurea

这些反应取决于速率还取决于反应物的物理形式、主导温度、在反应器中的时间以及是否有水和/或催化剂。因此，从热转换反应器流出的气体流是复杂的并且与最佳实施有偏差或者设备异常可导致固体的形成。上文所述的化学过程并不形成本实用新型的部分。然而这是重要的，因为它解释了本实用新型为什么需要以由本实用新型所提供的简单的且易安装的设备检测严重的工艺异常。

现在需要一种设备，该设备会使得能够检测在这种系统操作期间的固体形成。

实用新型内容

本实用新型提供了一种设备，该设备通过减小可损坏设备的固体形成的风险来为用于从水溶液气化尿素的热气化反应器提供安全余量。

一方面，一种设备包括：气化反应器，该气化反应器用于使尿素水溶液在温度下经过一段时间以实现尿素水溶液的气化并且形成包含NH₃和HNCO的热气化产品流；喷嘴和导管装置，该喷嘴和导管装置用于将尿素水溶液引入至气化反应器中；管道装置，该管道装置用于将热气体引入至气化反应器；管道装置，该管道装置用于将在气化反应器中尿素溶液与热气体接触所得到的产品气体传输至在其中该产品气体被使用的装置例如SCR；支承结构，该支承结构用于该气化反应器；以及称重装置，该称重装置与控制器和支承结构相关联以感测由称重装置感测到的重量变化。

可取地，承重装置的方位确定成以能够检测预设量的固体积累或异常高的固体积累速率的方式来支承至少一部分的热气化反应器。

附图示出位于多个支承腿部的每个处的称重装置，然而称重装置还可位于悬置装置上。

在下文描述本实用新型的其他和优选的方面。

附图说明

包含在说明书中并组成说明书的一部分的附图示出了本实用新型当前优选的实施例，并且与下文所给出的优选的实施例的详细说明一起，用于说明本实用新型的操作原理。如所示出的，相同的附图标记指代相同的或相应的部件。

图1为包括本实用新型的设备的燃烧设施的示意图。

图2为图1所示出的类型的气化反应器的侧视图，根据本实用新型为所述气化反应器监测重量。

图3为示出更具体的支承结构的透视图，所述支承结构用于将气化反应器保持在操作位置处并且将其放置在相关联的称重装置上。

图4为示出称重装置的分解透视图，所述称重装置用于保持在图3中所示的支持结构的腿部。