一種尿素溶液水解制氨系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煙氣脫硝系統(tǒng)中尿素水解制氨工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種尿素溶液 水解制氨系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 燃煤發(fā)電廠的煤炭燃燒伴隨著大量的氮氧化物（NOx)的排放，對大氣造成污染。通 常采取在鍋爐尾部加設(shè)煙氣脫硝裝置，利用選擇性催化還原法（SCR)脫除煙氣中的NOxJ^ 其轉(zhuǎn)化為無毒無害的氮氣（N2)和水（H2O),從而達到排放要求。選擇性催化還原法中所需 的脫硝還原劑氨（NH3)通常有三種供給形式：液氨、氨水和尿素。其中，液氨與氨水屬于危 險化學(xué)品。國家在涉及液氨和氨水的儲存、使用和運輸過程中都有嚴格的法律規(guī)定。而工 業(yè)用尿素為白色結(jié)晶體顆粒，不屬于危險化學(xué)品范疇，便于儲存和運輸，不會因泄漏造成安 全隱患，因此從安全與經(jīng)濟角度考慮，尿素制氨逐漸受到人們青睞，通過采用尿素溶液水解 法來實現(xiàn)氨的供給。
[0003] 現(xiàn)有的尿素溶液水解法制備氨氣的工藝中，尿素溶液自尿素溶液輸送栗通過管路 11進入水解反應(yīng)器1 ;來自減溫減壓站的加熱蒸氣通過調(diào)閥5后進入水解反應(yīng)器加熱管 束，換熱后的疏水送疏水箱；尿素溶液在反應(yīng)器內(nèi)加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程 式：
[0004]
[0005] 水解產(chǎn)物和部分水蒸氣經(jīng)水解反應(yīng)器1的出口經(jīng)調(diào)閥3后，送至鍋爐側(cè)下一工序； 水解反應(yīng)器1本體位于底部和中部分別設(shè)置排污口 12、13,實現(xiàn)運行期間不停機排污。 [0006]目前的尿素水解制氨工藝存在的問題：1、水解反應(yīng)器出口沒有緊急排放管路，特 殊情況下，沒有泄壓途徑。有的系統(tǒng)設(shè)置了即使緊急排放管路，排放管路出口通廢水池，緊 急情況下廢水池對排氣的吸收效果也很差。2、高溫高壓的水解反應(yīng)器排污時，危險性大，且 排污液氨味大，影響操作人員健康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種能夠運行可靠，使用安全，排放環(huán)保 的尿素溶液水解制氨系統(tǒng)。
[0008] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0009] -種尿素溶液水解制氨系統(tǒng)，包括尿素水解反應(yīng)器和吸收罐；所述的尿素水解反 應(yīng)器通過設(shè)置的中部排污管路和底部排污管路連接到吸收罐一側(cè)設(shè)置的排污液接口上；所 述的吸收罐內(nèi)盛放有吸收液體，排污液接口位于吸收液體液面以下；吸收罐的上部設(shè)置吸 收液進口，底端設(shè)置廢水排出口，頂端設(shè)置呼吸口。
[0010] 優(yōu)選的，吸收罐一側(cè)設(shè)置泄放入口；泄放入口設(shè)置在吸收液體液面以下，且通過緊 急泄放調(diào)節(jié)閥與尿素水解反應(yīng)器的產(chǎn)物氣出口連通。
[0011] 進一步，泄放入口位于吸收罐內(nèi)部的一端連接用于產(chǎn)物氣分散的噴灑裝置。
[0012] 進一步，吸收液進口位于吸收罐內(nèi)部的一端連接用于吸收液體分散的噴淋裝置。
[0013] 優(yōu)選的，吸收罐的一側(cè)設(shè)置吸收罐液位計。
[0014] 優(yōu)選的，底部排污管路和中部排污管路均通過排污液接口管路與排污液接口連 接，且分別設(shè)置有底部排污工藝閥和中部排污工藝閥；在排污液接口管路與中部排污管路 或底部排污管路之間設(shè)置有安全閥，安全閥與底部排污工藝閥和中部排污工藝閥并聯(lián)。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
[0016] 本發(fā)明所述的系統(tǒng)通過設(shè)置常壓的吸收罐對排污進行處理，通過在吸收罐下部液 位以下，設(shè)置排污液接口，泄放后的排污液經(jīng)排污液接口進入吸收罐稀釋后，降溫降壓，溫 度降為80°C、壓力降為常壓后實現(xiàn)排放；通過罐頂設(shè)置的呼吸口，確保罐內(nèi)壓力不會超壓； 不僅安全環(huán)保，保證了操作使用人員的安全和健康；而且降低了排放時高溫高壓液體對后 續(xù)設(shè)備的沖擊。
[0017] 進一步的，在吸收罐下部液位以下設(shè)置緊急情況下的泄壓入口，緊急泄壓排放氣 進入吸收罐后進行排放，并且能夠優(yōu)選的接分散噴灑裝置，盡可能的增大排放氣體與吸收 液的接觸面積，提高吸收效果保證泄壓順暢的同時，保證了尿素水解反應(yīng)器的安全運行。
[0018] 進一步的，通過吸收罐上部設(shè)有吸收液接口，吸收液進入吸收罐后接噴淋裝置，更 好的滿足了對外溢氣體的吸收和降溫，滿足從呼吸口的無害化排放要求。
[0019] 進一步的，通過吸收罐一側(cè)設(shè)置的液位計，能夠使得吸收罐內(nèi)的吸收液處于一半 的最佳位置，保證吸收效果和稀釋效果；通過設(shè)置的安全閥保證了排污的安全可靠。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明實例中所述水解制氨系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ] 圖中：1為尿素水解反應(yīng)器，2為吸收罐，21為排污液接口，22為吸收液進口，23為 廢水排出口，24為呼吸口，25為泄放入口，26為噴灑裝置，27為噴淋裝置；3為產(chǎn)物氣出口 調(diào)節(jié)閥，4為緊急泄放調(diào)節(jié)閥，5為加熱蒸汽調(diào)節(jié)閥，6為反應(yīng)器液位計，7為吸收罐液位計，8 為安全閥，9為底部排污工藝閥，10為中部排污工藝閥，11為尿素溶液進口管路，12為中部 排污管路，13為底部排污管路，14排污液接口管路。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而 不是限定。
[0023] 本發(fā)明一種尿素溶液水解制氨系統(tǒng)，如圖1所示，包括尿素水解反應(yīng)器1和吸收罐 2 ;尿素水解反應(yīng)器1通過設(shè)置的中部排污管路12和底部排污管路13連接到吸收罐2 -側(cè) 設(shè)置的排污液接口 21上；吸收罐2內(nèi)盛放有吸收液體，排污液接口 21位于吸收液體液面以 下；吸收罐2的上部設(shè)置吸收液進口 22,底端設(shè)置廢水排出口 23,頂端設(shè)置呼吸口 24。
[0024] 本優(yōu)選實例中，吸收罐2 -側(cè)設(shè)置泄放入口 25 ;泄放入口 25設(shè)置在吸收液體液面 以下，且通過緊急泄放調(diào)節(jié)閥4與尿素水解反應(yīng)器1的產(chǎn)物氣出口連通。其中，泄放入口 25 位于吸收罐2內(nèi)部的一端連接用于產(chǎn)物氣分散的噴灑裝置26。吸收液進口 22位于吸收罐 2內(nèi)部的一端連接用于吸收液體分散的噴淋裝置27。能夠更好的對要進行泄放的氣體進行 吸收。
[0025] 本優(yōu)選實例中，吸收罐2的一側(cè)設(shè)置吸收罐液位計7。底部排污管路13和中部排 污管路12均通過排污液接口管路14與排污液接口 21連接，且分別設(shè)置有底部排污工藝閥 9和中部排污工藝閥10 ;在排污液接口管路14與中部排污管路12或底部排污管路13之間 設(shè)置有安全閥8,安全閥8與底部排污工藝閥9和中部排污工藝閥10并聯(lián)。
[0026] 具體的，如圖1所示，本發(fā)明正常情況下使用時，吸收罐2的液位保持罐體一半高 度；吸收罐2下部液位以下，設(shè)置泄放入口 25用于緊急情況下對產(chǎn)物氣的泄壓排放，緊急泄 壓排放氣進入吸收罐2后接用于吸收液分散的噴灑裝置27,盡可能的增大排放氣體與吸收 液的接觸面積。緊急情況發(fā)生時，調(diào)節(jié)緊急泄放調(diào)節(jié)閥4的開度，控制泄放速度，在保證尿 素水解反應(yīng)器1中壓力安全的前提下，提高吸收罐2對泄放氣體的吸收效果。同時打開吸 收罐2的吸收液進水閥和排污閥，保證吸收罐2液位的穩(wěn)定。
[0027] 吸收罐2下部液位以下，還設(shè)置排污液接口 21，排污液及安全閥起跳泄放液經(jīng)排 污液接口 21進入吸收罐2稀釋后，溫度降為80°C、壓力降為常壓后實現(xiàn)安全排放，本優(yōu)選實 例以排放至廢水管道為例進行說明。
【主權(quán)項】
1. 一種尿素溶液水解制氨系統(tǒng)，其特征在于，包括尿素水解反應(yīng)器（1)和吸收罐（2); 所述的尿素水解反應(yīng)器（1)通過設(shè)置的中部排污管路（12)和底部排污管路（13)連接 到吸收罐（2) -側(cè)設(shè)置的排污液接口（21)上； 所述的吸收罐（2)內(nèi)盛放有吸收液體，排污液接口（21)位于吸收液體液面以下；吸收 罐（2)的上部設(shè)置吸收液進口（22)，底端設(shè)置廢水排出口（23)，頂端設(shè)置呼吸口（24)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尿素溶液水解制氨系統(tǒng)，其特征在于，所述的吸收罐（2) 一側(cè)設(shè)置泄放入口（25);泄放入口（25)設(shè)置在吸收液體液面以下，且通過緊急泄放調(diào)節(jié)閥 (4)與尿素水解反應(yīng)器（1)的產(chǎn)物氣出口連通。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種尿素溶液水解制氨系統(tǒng)，其特征在于，泄放入口（25)位 于吸收罐（2)內(nèi)部的一端連接用于產(chǎn)物氣分散的噴灑裝置（26)。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種尿素溶液水解制氨系統(tǒng)，其特征在于，所述的吸收液進 口（22)位于吸收罐（2)內(nèi)部的一端連接用于吸收液體分散的噴淋裝置（27)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尿素溶液水解制氨系統(tǒng)，其特征在于，所述的吸收罐（2) 的一側(cè)設(shè)置吸收罐液位計（7)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尿素溶液水解制氨系統(tǒng)，其特征在于，所述的底部排污 管路（13)和中部排污管路（12)均通過排污液接口管路（14)與排污液接口（21)連接，且 分別設(shè)置有底部排污工藝閥（9)和中部排污工藝閥（10);在排污液接口管路（14)與中部 排污管路（12)或底部排污管路（13)之間設(shè)置有安全閥（8)，安全閥（8)與底部排污工藝閥 (9)和中部排污工藝閥（10)并聯(lián)。
【專利摘要】本發(fā)明一種尿素溶液水解制氨系統(tǒng)，包括尿素水解反應(yīng)器和吸收罐；所述的尿素水解反應(yīng)器通過設(shè)置的中部排污管路和底部排污管路連接到吸收罐一側(cè)設(shè)置的排污液接口上；所述的吸收罐內(nèi)盛放有吸收液體，排污液接口位于吸收液體液面以下；吸收罐的上部設(shè)置吸收液進口，底端設(shè)置廢水排出口，頂端設(shè)置呼吸口。通過設(shè)置常壓的吸收罐對排污進行處理，通過在吸收罐下部液位以下，設(shè)置排污液接口，泄放后的排污液經(jīng)排污液接口進入吸收罐稀釋后，降溫降壓，溫度降為80℃、壓力降為常壓后實現(xiàn)排放；通過罐頂設(shè)置的呼吸口，確保罐內(nèi)壓力不會超壓；不僅安全環(huán)保，保證了操作使用人員的安全和健康；而且降低了排放時高溫高壓液體對后續(xù)設(shè)備的沖擊。
【IPC分類】C01C1/08
【公開號】CN105060313
【申請?zhí)枴緾N201510424980
【發(fā)明人】張波, 張向宇, 向小鳳, 李明皓, 田文超, 徐宏杰
【申請人】中國華能集團公司, 西安熱工研究院有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月17日