[发明专利]一种用于制备氨气的装置

说明书

本发明公开了一种用于制备氨气的装置，其特征在于：包括氨气生成器和设置在氨气生成器内壁上的扰流面，氨气生成器内壁上设有支撑架，支撑架上设有扰流面；氨气生成器和扰流面的数量至少为一个；扰流面设置在氨气生成器的出口处。喷枪插入氨气生成器中，烟气方向由扰流面的底部进口进入。本发明具有效率高、结构简单、安全可靠、节能环保，而且制造及运行成本较低等优点，本发明通过对氨气生成器结构的优化设计来提高尿素的氨气转化率。扰流面的布置可以起到增强所形成湍流和涡流强度的作用。

技术领域

本发明涉及一种用于制备氨气装置，尤其涉及一种用于提高尿素的氨气转化率的装置，属于烟气脱硝领域。

背景技术

随着工业经济发展，大气污染越来越严重。一种主要的大气污染物为氮氧化物，氮氧化物不仅损害动植物，破坏臭氧层，刺激人的呼吸系统，而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。世界各地对氮氧化物的排放限制要求都趋于更严格。

目前氮氧化物减少排放技术方案主要有：(1)低氮燃烧技术，即在燃烧过程中控制氮氧化物的生成，主要适用于大型燃煤锅炉等；(2)选择性催化还原技术(SCR，SelectiveCatalytic Reduction)，是目前我国烟气脱硝技术中的主流应用技术；(3)选择性非催化还原技术(SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction)，主要用于垃圾焚烧厂等中、小型锅炉，技术成熟，但其效率低于SCR工艺技术；(4)选择性催化还原技术(SCR)+选择性非催化还原技术(SNCR)，主要用于大型燃煤锅炉低氮氧化物排放和场地受限情况，也比较适合于旧锅炉改造项目。

主流的选择性催化还原技术(SCR工艺技术)，其基本原理是利用还原剂(如NH₃等)在催化剂表面通过催化作用将氮氧化物转为无害的氮气，达到氮氧化物减量排放的目的。还原剂氨气的制备技术在烟气脱硝系统中起关键的作用。

现有涉及烟气脱硝还原剂氨气制备的技术方案中，专利号CN106966409A公开了一种制氨系统，该技术虽涉及烟气脱硝还原剂氨气制备的技术，但该技术是采用液氨蒸发的方法制备氨气；专利号CN108796537A公开了一种火电厂电解制氢合成氨系统，该技术虽涉及烟气脱硝还原剂氨气制备的技术，但该技术是采用电解水制氢再合成氨气的技术。

CN106966409A和CN108796537A分别用于烟气脱硝系统所需还原剂氨气的制备。CN106966409A中所采用的液氨对人体危害性较大，属于危险品限制使用。CN108796537A采用电解水制氢再与氮气合成氨气的技术，该技术所涉工艺和设备较复杂，成本较高、生成氨气的效率较低，不适宜烟气脱硝系统所需氨气的制备。

为解决烟气脱硝系统所需还原剂氨气制备的问题，本发明提出了一种用于制备氨气的装置，该装置具有效率高、结构简单、安全可靠、节能环保，而且制造及运行成本较低等优点，本发明通过对氨气生成器结构的优化设计来提高尿素的氨气转化率。

发明内容

本发明的主要目的在于解决烟气脱硝系统所需还原剂氨气制备的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种用于制备氨气的装置，其特征在于：包括氨气生成器和设置在氨气生成器内壁(6-1)上的扰流面(6-2)，氨气生成器内壁(6-1)上设有支撑架，支撑架上设有扰流面(6-2)；氨气生成器和扰流面的数量至少为一个；扰流面(6-2)设置在氨气生成器的出口处。喷枪(11)插入氨气生成器中，烟气方向由扰流面(6-2)的底部进口进入。

所述的一种用于制备氨气的装置，氨气生成器内壁(6-1)沿轴线方向切面形状为多段连续连接的曲线状或折线状，各段曲线状或折线状；氨气生成器内壁(6-1)的切面形状为中间宽两头窄的结构，氨气生成器的进烟口处的轴线长度即进烟口至氨气生成器切面形状最宽处的轴线距离小于氨气生成器的出烟口处的轴线长度即出烟口至氨气生成器切面形状最宽处的轴线距离。