尿素水解反應(yīng)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種尿素水解反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體以及從反應(yīng)器殼體外伸入其內(nèi)部的蒸汽噴射管道,反應(yīng)器殼體底部設(shè)有尿素溶液進(jìn)口，反應(yīng)器殼體頂部設(shè)有產(chǎn)品氣出口,蒸汽噴射管道外端設(shè)有蒸汽進(jìn)口，蒸汽噴射管道位于反應(yīng)器殼體內(nèi)部的管段側(cè)壁設(shè)有蒸汽噴嘴,本實(shí)用新型的尿素水解反應(yīng)器能夠利用蒸汽對(duì)尿素溶液直接加熱，減小熱能損耗，在加熱尿素溶液的過(guò)程中又能對(duì)尿素溶液起到擾動(dòng)、攪拌作用，同時(shí)在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)需向尿素溶液中補(bǔ)充除鹽水。
【專(zhuān)利說(shuō)明】尿素水解反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煙氣脫硝凈化領(lǐng)域，具體是一種尿素水解反應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家對(duì)電站煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，煙氣脫硝列入了“十二五”的發(fā)展規(guī)劃?；痣姀S煙氣脫硝技術(shù)主要有低氮燃燒、選擇性非催化還原(SNCR)和選擇性催化還原(SCR)。由于我國(guó)煤質(zhì)復(fù)雜、煙氣中NOx含量高，因此具有較高脫硝效率的SCR技術(shù)在國(guó)內(nèi)得到了極大推廣。
[0003]SCR煙氣脫硝技術(shù)的還原劑可以選擇液氨、氨水和尿素。液氨價(jià)格便宜，運(yùn)輸、運(yùn)行成本低，但是屬于重大危險(xiǎn)源，運(yùn)輸、儲(chǔ)存都受到嚴(yán)格的管制；氨水中的氨濃度較低，運(yùn)輸成本高，并且工業(yè)氨水中有較多的金屬離子，對(duì)催化劑的壽命有一定影響，因此在燃煤電站的SCR工程中應(yīng)用并不廣泛；尿素是一種無(wú)毒無(wú)害的固體顆粒，輸運(yùn)、儲(chǔ)存安全便利，對(duì)環(huán)境無(wú)害，適用于脫硝工程，尤其是距離城市、居民區(qū)較近的燃煤電站。出于安全性和實(shí)用性的考慮，為了克服液氨運(yùn)輸、卸料、儲(chǔ)存、運(yùn)行、檢修等環(huán)節(jié)存在的安全隱患，適用于SCR煙氣脫硝的尿素制氨技術(shù)逐漸引起人們的關(guān)注。目前尿素制氨的技術(shù)主要有尿素?zé)峤夂湍蛩厮鈨煞N。相比熱解反應(yīng)，尿素水解過(guò)程比較徹底，無(wú)副產(chǎn)物產(chǎn)生，耗能小，只需要低品位的蒸汽即可滿足水解反應(yīng)的熱量需求，運(yùn)行成本低。
[0004]目前，電廠煙氣脫硝采用的尿素水解反應(yīng)器一般采用釜式再沸器的結(jié)構(gòu)形式，蒸汽通過(guò)水解器內(nèi)部的U型盤(pán)管間接加熱反應(yīng)器內(nèi)部的尿素溶液，尿素溶液受熱分解產(chǎn)生氨氣和二氧化碳，最后從反應(yīng)器上部排出進(jìn)入SCR脫硝系統(tǒng)。在實(shí)際運(yùn)行中，反應(yīng)器內(nèi)部存在著尿素溶液濃度分布不均，反應(yīng)液擾動(dòng)不足的缺點(diǎn)，所以，有必要對(duì)目前的尿素水解器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
[0005]因此，為解決以上問(wèn)題，需要一種尿素水解反應(yīng)器，能夠利用蒸汽對(duì)尿素溶液直接加熱，節(jié)約熱能損耗，在加熱尿素溶液的過(guò)程中又能對(duì)尿素溶液起到擾動(dòng)、攪拌作用，同時(shí)在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)需向尿素溶液中補(bǔ)充除鹽水。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種能在加熱尿素溶液的過(guò)程中又能對(duì)尿素溶液起到擾動(dòng)、攪拌作用，同時(shí)在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)需向尿素溶液中補(bǔ)充除鹽水的尿素水解反應(yīng)器。
[0007]本實(shí)用新型的尿素水解反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體以及從所述反應(yīng)器殼體外伸入其內(nèi)部的蒸汽噴射管道；反應(yīng)器殼體底部設(shè)有尿素溶液進(jìn)口，反應(yīng)器殼體頂部設(shè)有產(chǎn)品氣出口，蒸汽噴射管道外端設(shè)有蒸汽進(jìn)口，蒸汽噴射管道位于反應(yīng)器殼體內(nèi)部的管段側(cè)壁設(shè)有蒸汽噴嘴；
[0008]進(jìn)一步，所述反應(yīng)器殼體內(nèi)固定設(shè)置有液位擋板且該液位擋板將反應(yīng)器殼體內(nèi)分隔為反應(yīng)區(qū)和溢流區(qū)，尿素溶液進(jìn)口設(shè)置于反應(yīng)區(qū)底部；
[0009]進(jìn)一步，所述蒸汽噴射管道靠近反應(yīng)器殼體底部設(shè)置于反應(yīng)區(qū)內(nèi)，蒸汽噴嘴沿蒸汽噴射管長(zhǎng)度方向均勻分布有多個(gè)且各蒸汽噴嘴出口朝向上方設(shè)置；
[0010]進(jìn)一步，所述反應(yīng)器殼體側(cè)壁上設(shè)有表面排污口且該表面排污口的高度與液位擋板的高度相同；
[0011]進(jìn)一步，所述反應(yīng)器殼體頂部設(shè)有就地壓力表和/或遠(yuǎn)傳壓力表；
[0012]進(jìn)一步，所述反應(yīng)器殼體頂部還設(shè)有安全閥；
[0013]進(jìn)一步，所述反應(yīng)器殼體底部還設(shè)有多余反應(yīng)液出口且該多余反應(yīng)液出口位于溢流區(qū)內(nèi)；
[0014]進(jìn)一步，所述反應(yīng)器殼體內(nèi)壁還設(shè)有雷達(dá)液位計(jì)和備用液位計(jì)且雷達(dá)液位計(jì)和備用液位計(jì)的高度與液位擋板的高度相同；
[0015]進(jìn)一步，所述反應(yīng)器殼體底部還設(shè)有液相溫度計(jì)；
[0016]進(jìn)一步，所述反應(yīng)器殼體靠近溢流區(qū)一側(cè)設(shè)有人孔。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的尿素水解反應(yīng)器，可將需要水解的尿素溶液通過(guò)尿素溶液進(jìn)口灌入反應(yīng)器殼體內(nèi)，并采用現(xiàn)有任意的蒸汽發(fā)生裝置產(chǎn)生蒸汽并通過(guò)蒸汽噴射管道將蒸汽輸送至反應(yīng)器殼體內(nèi)部，最后經(jīng)蒸汽噴嘴將高溫蒸汽噴射至尿素溶液內(nèi)，最終使尿素溶液受熱水解，相比現(xiàn)有采用釜式再沸器對(duì)尿素進(jìn)行水解而言，本實(shí)用新型的尿素水解反應(yīng)器，蒸汽直接通入尿素溶液內(nèi)與其進(jìn)行熱交換，因此，本尿素水解反應(yīng)器加熱效率較高；其次，蒸汽對(duì)尿素溶液進(jìn)行加熱的同時(shí)對(duì)尿素溶液起到腦洞、攪拌的作用，有助于尿素水解反應(yīng)的進(jìn)行；另一方面，采用現(xiàn)有設(shè)備對(duì)尿素溶液進(jìn)行水解過(guò)程中，需要不斷補(bǔ)充除鹽水，而本實(shí)用新型的尿素水解反應(yīng)器，通入尿素溶液中的蒸汽冷凝后形成水分，因此，無(wú)需再向尿素溶液內(nèi)補(bǔ)充除鹽水，簡(jiǎn)化了作業(yè)流程與工藝。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中的尿素水解反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體1以及從所述反應(yīng)器殼體1外伸入其內(nèi)部的蒸汽噴射管道3 ;反應(yīng)器殼體1底部設(shè)有尿素溶液進(jìn)口 15，當(dāng)然反應(yīng)器殼體1底部也設(shè)有底部排污口 14供反應(yīng)完的廢液排出反應(yīng)器殼體1，反應(yīng)器殼體1頂部設(shè)有產(chǎn)品氣出口 6，蒸汽噴射管道3外端設(shè)有蒸汽進(jìn)口 2，蒸汽噴射管道3位于反應(yīng)器殼體1內(nèi)部的管段側(cè)壁設(shè)有蒸汽噴嘴4 ;反應(yīng)器殼體1可為臥式圓筒結(jié)構(gòu)并通過(guò)反應(yīng)器支座17支撐，蒸汽噴射管道3可設(shè)置多跟并鋪設(shè)于反應(yīng)器殼體1內(nèi)腔底部，相比現(xiàn)有采用釜式再沸器對(duì)尿素進(jìn)行水解而言，本實(shí)用新型的尿素水解反應(yīng)器，蒸汽直接通入尿素溶液內(nèi)與其進(jìn)行熱交換，因此，本尿素水解反應(yīng)器加熱效率較高；其次，蒸汽對(duì)尿素溶液進(jìn)行加熱的同時(shí)對(duì)尿素溶液起到擾動(dòng)、攪拌的作用，有助于尿素水解反應(yīng)的進(jìn)行；另一方面，采用現(xiàn)有設(shè)備對(duì)尿素溶液進(jìn)行水解過(guò)程中，需要不斷補(bǔ)充除鹽水，而本實(shí)用新型的尿素水解反應(yīng)器，通入尿素溶液中的蒸汽冷凝后形成水分，因此，無(wú)需再向尿素溶液內(nèi)補(bǔ)充除鹽水.
[0021]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)器殼體1內(nèi)固定設(shè)置有液位擋板5且該液位擋板5將反應(yīng)器殼體1內(nèi)分隔為反應(yīng)區(qū)和溢流區(qū)，尿素溶液進(jìn)口 15設(shè)置于反應(yīng)區(qū)底部，尿素溶液通過(guò)尿素溶液進(jìn)口 15進(jìn)入到反應(yīng)區(qū)內(nèi)，蒸汽噴嘴4也應(yīng)設(shè)置于反應(yīng)區(qū)內(nèi)，在水解反應(yīng)過(guò)程中，若蒸汽進(jìn)入反應(yīng)器殼體1內(nèi)的速率過(guò)快，或者注入的尿素溶液過(guò)量，將導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)的溶液體積過(guò)多造成液位超過(guò)正常液位，由于反應(yīng)器殼體1內(nèi)設(shè)有液位擋板5，當(dāng)溶液液面超過(guò)液位擋板5頂端時(shí)，一部分溶液將越過(guò)液位擋板5流向溢流區(qū)，因此液位擋板5可保證尿素溶液維持在正常液位。
[0022]本實(shí)施例中，所述蒸汽噴射管道3靠近反應(yīng)器殼體1底部設(shè)置于反應(yīng)區(qū)內(nèi)，保證各個(gè)噴嘴都能浸沒(méi)于反應(yīng)區(qū)的尿素溶液內(nèi)，蒸汽噴嘴4沿蒸汽噴射管長(zhǎng)度方向均勻分布有多個(gè)且各蒸汽噴嘴4出口朝向上方設(shè)置，這種蒸汽噴嘴4的設(shè)置方式能夠保證蒸汽對(duì)尿素溶液的加熱較為均勻，同時(shí)又能達(dá)到對(duì)尿素溶液充分?jǐn)嚢璧淖饔谩?br> [0023]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)器殼體1側(cè)壁上設(shè)有表面排污口 12且該表面排污口 12的高度與液位擋板5的高度相同，在尿素水解過(guò)程中形成的部分雜質(zhì)將漂浮于溶液表面，而與液位擋板5上端平齊的排污口可將漂浮于溶液表面的雜質(zhì)與污物排出。
[0024]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)器殼體1頂部設(shè)有就地壓力表8和/或遠(yuǎn)傳壓力表9，就地壓力表8為現(xiàn)有任意可在現(xiàn)場(chǎng)直接讀數(shù)的壓力表，供現(xiàn)場(chǎng)人員監(jiān)測(cè)使用，而遠(yuǎn)傳壓力表9能將反應(yīng)器殼體1內(nèi)的壓力數(shù)值傳輸至遠(yuǎn)程控制端，方便遠(yuǎn)程作業(yè)人員監(jiān)測(cè)控制，以保證尿素水解反應(yīng)能夠安全有效的進(jìn)行。
[0025]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)器殼體1頂部還設(shè)有安全閥7，為避免反應(yīng)器殼體1內(nèi)的氣體壓力過(guò)大發(fā)生安全事故，可在反應(yīng)器殼體1頂部設(shè)置安全閥7，安全閥7可采用現(xiàn)有技術(shù)中任意的自動(dòng)泄壓閥，當(dāng)反應(yīng)器殼體1內(nèi)部氣壓達(dá)到臨界值時(shí)，安全閥7將自動(dòng)開(kāi)啟實(shí)現(xiàn)泄壓。
[0026]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)器殼體1底部還設(shè)有多余反應(yīng)液出口 13且該多余反應(yīng)液出口 13位于溢流區(qū)內(nèi)，超過(guò)正常液位的尿素溶液越過(guò)液位擋板5進(jìn)入溢流區(qū)后，可通過(guò)多余反應(yīng)液出口 13排出反應(yīng)器殼體1，從而將多余的反應(yīng)液收集后再次利用。
[0027]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)器殼體1內(nèi)壁還設(shè)有雷達(dá)液位計(jì)10和備用液位計(jì)11且雷達(dá)液位計(jì)10和備用液位計(jì)11的高度與液位擋板5的高度相同，雷達(dá)液位計(jì)10為基于時(shí)間行程原理的測(cè)量?jī)x表，雷達(dá)波以光速運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間可以通過(guò)電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號(hào)。探頭發(fā)出高頻脈沖并沿纜繩傳播，當(dāng)脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來(lái)被儀表內(nèi)的接收器接收，并將距離信號(hào)轉(zhuǎn)化為物位信號(hào)，雷達(dá)液位計(jì)10可精確的測(cè)量出反應(yīng)器殼體1內(nèi)液位的高度，另外，雷達(dá)液位計(jì)10測(cè)出的液位數(shù)值可傳輸至遠(yuǎn)程控制端，便于工作人員在遠(yuǎn)程對(duì)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)，備用液位計(jì)11可采用玻璃板液位計(jì)等普通液位計(jì)，備用液位計(jì)11結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其可靠性較高，可供作業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)使用。
[0028]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)器殼體1底部還設(shè)有液相溫度計(jì)16，溫度對(duì)尿素的水解速度影響較大，每增加10°c反應(yīng)速度增加1.4 一 1.5倍，因此，對(duì)溶液反應(yīng)過(guò)程中的溫度極為重要，而液相溫度計(jì)16可實(shí)時(shí)采集溶液的溫度數(shù)值，以供作業(yè)人員監(jiān)測(cè)。
[0029]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)器殼體1靠近溢流區(qū)一側(cè)設(shè)有人孔18，人孔18可供檢修人員進(jìn)入反應(yīng)器殼體1內(nèi)進(jìn)行設(shè)備檢修，另外，將人孔18設(shè)置于溢流區(qū)一側(cè)，可避免人孔18密封不嚴(yán)時(shí)導(dǎo)致反應(yīng)區(qū)內(nèi)溶液通過(guò)人孔18滲出。
[0030]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:包括反應(yīng)器殼體以及從所述反應(yīng)器殼體外伸入其內(nèi)部的蒸汽噴射管道；所述反應(yīng)器殼體底部設(shè)有尿素溶液進(jìn)口，反應(yīng)器殼體頂部設(shè)有產(chǎn)品氣出口；所述蒸汽噴射管道外端設(shè)有蒸汽進(jìn)口，蒸汽噴射管道位于反應(yīng)器殼體內(nèi)部的管段側(cè)壁設(shè)有蒸汽噴嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器殼體內(nèi)固定設(shè)置有液位擋板且該液位擋板將反應(yīng)器殼體內(nèi)分隔為反應(yīng)區(qū)和溢流區(qū)；所述尿素溶液進(jìn)口設(shè)置于反應(yīng)區(qū)底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:所述蒸汽噴射管道靠近反應(yīng)器殼體底部設(shè)置于反應(yīng)區(qū)內(nèi)，所述蒸汽噴嘴沿蒸汽噴射管長(zhǎng)度方向均勻分布有多個(gè)且各蒸汽噴嘴出口朝向上方設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器殼體側(cè)壁上設(shè)有表面排污口且該表面排污口的高度與液位擋板的高度相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器殼體頂部設(shè)有就地壓力表和/或遠(yuǎn)傳壓力表。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器殼體頂部還設(shè)有安全閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器殼體底部還設(shè)有多余反應(yīng)液出口且該多余反應(yīng)液出口位于溢流區(qū)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器殼體內(nèi)壁還設(shè)有雷達(dá)液位計(jì)和備用液位計(jì)且雷達(dá)液位計(jì)和備用液位計(jì)的高度與液位擋板的高度相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器殼體底部還設(shè)有液相溫度計(jì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器殼體靠近溢流區(qū)一側(cè)設(shè)有人孔。
【文檔編號(hào)】C01C1/08GK204057981SQ201420602093
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】屈曉凡, 趙偉俊, 李紫龍, 聶華 申請(qǐng)人:中電投遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保工程有限公司