[实用新型]用于SCR反应的碳酸氢氨溶液热解精馏提纯制氨系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及碳酸氢铵溶液制氨领域，尤其是一种用于SCR反应的碳酸氢氨溶液热解精馏提纯制氨系统。

背景技术

氮氧化物是发动机尾气与火电厂燃煤排烟的主要有害排放物之一，导致一系列环境问题并危害人类健康。目前排烟脱硝主要采用NO_X转化效率较高的SCR反应脱硝技术。尿素溶液是常用的SCR反应脱硝技术的还原剂，其原理是将尿素溶液喷至烟气管道与高温烟气混合，使其雾化分解产生氨气，在催化剂的作用下，NO_X被氨气还原成N₂。其缺点是尿素溶液在烟气中热解产生杂质气体二氧化碳影响SCR反应脱硝。与尿素相比，碳酸氢氨分解温度低，水中溶解度大等优点，也被用作SCR反应脱硝技术的还原剂原料，但碳酸氢氨热解产生的二氧化碳仍会影响SCR反应脱硝。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种用于SCR反应的碳酸氢氨溶液热解精馏提纯制氨系统，其能够有效分离出碳酸氢氨热解产生的二氧化碳，排除二氧化碳对SCR反应脱硝的干扰，从而提高SCR反应速率。

本实用新型的技术方案是：一种用于SCR反应的碳酸氢氨溶液热解精馏提纯制氨系统，包括碳酸氢铵分解室、氨水蒸发室、烟气管道和SCR反应器，SCR反应器与烟气管道连通，碳酸氢铵分解室和氨水蒸发室之间通过换热循环装置连接，还包括碳酸氢铵溶解室、氨气吸收器和冷却器，所述碳酸氢铵溶解室的出液口与碳酸氢铵分解室的出液口连通，碳酸氢铵溶解室的第一进液口与碳酸氢铵分解室的进液口连通，碳酸氢铵溶解室的第二进液口与冷却器的冷却水出口连通；

所述碳酸氢铵分解室的出气口与氨气吸收器的进气口连通；

所述氨气吸收器的出液口与氨水蒸发室的进液口连通，氨水蒸发室的出液口与冷却器的稀氨水溶液进液口连通，冷却器的出液口与氨气吸收器的稀氨水溶液进液口连通；

氨水蒸发室的出气口与烟气管道连通。

本实用新型中，所述换热循环装置为导热油换热循环装置，包括分别设置在碳酸氢铵分解室、氨水蒸发室内的升膜装置和连接两升膜装置的导热油管，两升膜装置之间通过导热油管连接形成闭合的循环装置，导热油管设置在烟气管道内。

所述碳酸氢铵分解室的出气口依次通过气体混合管和微孔过滤器与氨气吸收器的进气口连通，气体混合管上设有泵。

所述氨气吸收器的出气口处设有阀门。

所述氨水蒸发室的出气口通过氨气输送管道与氨气喷嘴连接，氨气喷嘴设置在烟气管道内，氨气输送管道上设有气体泵。

所述升膜装置包括壳体、数层液槽和导热油换热管，液槽和导热油换热管均设置在壳体内，液槽沿竖直方向上下间隔设置，每层液槽上设有数根导热油换热管，壳体的顶部设有出气口，壳体的底部设有出液口，壳体的侧面设有导热油进油口和导热油出油口，导热油进油口和导热油出油口分别与数层液槽上的导热油换热管连通，碳酸氢铵分解室内升膜装置的导热油出油口通过导热油管与和氨水蒸发室内升膜装置的导热油进油口连通，氨水蒸发室内升膜装置的导热油出油口通过导热油管与碳酸氢铵分解室内升膜装置的导热油进油口连通。

所述导热油换热管的外表面为微槽或者在导热油换热管的外表面设置套网。

所述氨水蒸发室内的升膜装置的出气口与烟气管道连通，其出液口与冷却器的进液口连通。所述碳酸氢铵分解室内的升膜装置的出气口与氨气吸收器连通，其出液口与碳酸氢铵溶解室的进液口连通。

还包括控制单元，所述控制单元分别与碳酸氢铵分解室的出气口与氨气吸收器的进气口连接管路上的泵、冷却器的冷却水泵、冷却器的进液口与氨水蒸发室的出液口连接管路上的泵、氨水蒸发室的进液口与氨气吸收器的出液口连接管路上的泵、氨水蒸发室的出气口与烟气管道连接管路上的泵、以及SCR反应器内的含量检测装置连接。

本实用新型的有益效果：

(1)利用通过循环得到的纯氨气进行SCR反应脱硝，提高脱硝效率：本实用新型以碳酸氢氨为反应物，利用氨气吸收器吸收热解反应产物中的氨气分离二氧化碳生成氨水，氨水在氨水蒸发器里解吸出氨气，喷射至SCR反应器，参与SCR反应脱销；通过此循环系统有效分离出碳酸氢氨热解产生的二氧化碳，排除二氧化碳对SCR反应脱硝的干扰，喷射提纯的氨气与烟气混合参与SCR反应脱硝，因此可以获得更高的SCR反应速率；