[发明专利]一种新型尿素水解反应系统

说明书

本发明公开了一种新型尿素水解反应系统，属于烟气脱硝还原剂系统技术领域。其包括一种新型尿素水解反应系统，包括喷射器和水解反应器，所述喷射器和水解反应器之间固定连接有混合管，所述喷射器的入口端固定连接有进液组件，所述进液组件向喷射器输送带压蒸汽或带压液，所述喷射器的两侧分别固定连接有定量进料组件和定量补水组件。本发明通过将喷射器与水解反应器结合，形成尿素水解反应的系统，省去了传统的尿素水解反应系统中设置的尿素溶解罐、尿素溶液储存罐、尿素溶解泵和输送泵等多台设备，有利于减少设备系统的占地面积和空间，节约设备系统运行的电耗，降低设备系统的造价成本。

技术领域

本发明涉及一种新型尿素水解反应系统，属于烟气脱硝还原剂系统技术领域。

背景技术

在对烟气进行脱硝处理的系统中，选择性催化还原（SCR）为应用最广泛的脱硝技术，选择性催化还原脱硝技术是以氨作为还原剂，在催化剂的作用下将氮氧化物还原为对环境无害的氮气和水，氨对烟气中的氮氧化物成分，尤其是一氧化氮具有很高的脱除效率。氨的制备方法包括由液氨蒸发制氨、氨水蒸发制氨和尿素水解/热解制氨，由于液氨和氨水易燃易爆，属于化学危险品，在运输和储存上均有较高要求。相对而言，尿素化学性质稳定，无毒，更易运输和储存。

尿素水解/热解过程中采用的尿素溶液一般由干尿素和水在一定热量作用下配制而成。现有的尿素溶液配制方法主要是利用斗提机等设备，将干尿素倒入盛装有热水的溶解罐内，通过加热和搅拌的方式实现尿素在水中的溶解，得到尿素溶液，然后将尿素溶液输送至储存罐储存备用。在使用时，将储存罐内储存的尿素溶液输送至水解的设备内，通过对尿素溶液催化加热，使尿素水解为氨和二氧化碳，将水解得到的氨用于烟气的脱硝处理。由于尿素溶液的制备过程分批次进行，且溶解过程的进水、加热及搅拌过程的周期较长，溶解罐及储存罐的体积也相应设计的很大，通常按照24h的尿素溶液需求量设计，整个系统的设备体积庞大，需要建设地坑及基础，占地面积大，对空间上的要求也很高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型尿素水解反应系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种新型尿素水解反应系统，包括喷射器和水解反应器，所述喷射器和水解反应器之间固定连接有混合管，所述喷射器的入口端固定连接有进液组件，所述进液组件向喷射器输送带压蒸汽或带压液，所述喷射器的两侧分别固定连接有定量进料组件和定量补水组件。

通过将进液组件、定量进料组件和定量补水组件均连接于喷射器上，由进液组件提供的带压蒸汽或带压液作为喷射器的动力源，使喷射器的喉部形成强负压，将尿素颗粒从定量进料组件吸入喷射器内。进液组件提供的带压液可以是泵送的热尿素溶液或热水，尿素颗粒与带压蒸汽或带压液在喷射器内混合并一起喷入混合管内，带压蒸汽或带压热水既作为热源又作为水源，促进尿素颗粒的迅速溶解，当带压液为热尿素溶液时，由定量补水组件补入的水作为水源，有利于提高换热效率。这样尿素颗粒和热蒸汽或热水在混合管内快速溶解，形成尿素溶液，混合管本身可以是直管或弯曲的长线管，为了促进尿素溶液的高效配制，混合管内可交错设置挡板，促进尿素颗粒与蒸汽或水的混合溶解，混合管内还可设置密度计、温度测量装置和压力测量装置，以便于检测混合管内尿素溶液的混合情况。这里采用的喷射器的数量可以是一个、两个或多个，两个或多个喷射器之间可以是串联连接或并联连接，串联连接可增加尿素颗粒与带压蒸汽或带压液的混合，促进尿素颗粒溶解，便于控制尿素溶液的温度和浓度，进而提高尿素水解的效率；并联连接可增加尿素溶液的配制量，有利于提高尿素水解的效率。

利用尿素颗粒和蒸汽或热水经喷射器喷射后，在混合管内混合为尿素溶液，直接将尿素溶液沿混合管输送至水解反应器中进行加热水解，省去了传统的尿素溶解罐、储存罐及多台尿素溶解泵、输送泵的结构设置，不仅极大的节省了设备系统的占地面积和空间，无需建设地坑及基础，而且减少了系统中的动设备，大大节省了电耗。