專利名稱：煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于煙氣脫硝(氮)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種化石原料鍋爐煙氣脫硝、 氮用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前，控制化石原料鍋爐NOx排放的措施分兩大類。一類是通過燃燒技術(shù)的改進 (包括采用先進的低NOx燃燒器)降低NOx排放量，另一類是在鍋爐尾部加裝脫除氮氧化物裝置即一煙氣脫硝(氮)裝置。隨著國家對NOx排放控制標準的嚴格控制，前者已不能滿足排放要求，因此在鍋爐尾部加裝煙氣脫硝(氮)裝置一即采用選擇性催化還原法(即SCR)脫除煙氣中的NOx是今后產(chǎn)業(yè)的高峰。選擇性催化還原法是指在催化劑的作用下，以NH3為還原劑，與煙氣中的氮氧化物 (NOx)反應(yīng)生成無毒、無污染的隊和H20。工業(yè)上能產(chǎn)生脫硝(氮)還原劑NH3的物質(zhì)有液氨、 氨水和尿素三種。無水氨，又名液氨。液氨泄漏到空氣中，與空氣中的水形成云狀物，不易擴散，對附近人的人生安全造成危害。氨蒸汽與空氣混合物的爆炸極限為15. 79Γ27. 4%，氨和空氣混合物達到上述濃度范圍與明火能燃燒和爆炸，如有油類和其他可燃性物質(zhì)存在，則危險性更高。氨水也屬于危險品，用于脫硝(氮)的氨水濃度通常為20%19%，氨水較液氨相對安全， 但空氣中的氨氣達到上述爆炸極限也同樣會有爆炸危險。因此液氨和氨水在儲存、運輸和使用方面國家有嚴格的法律法規(guī)要求。相對于液氨和氨水，尿素是無毒、無害的化學品，便于運輸和儲存，可用火車或汽車運輸，運輸和儲存過程不需要特別的安全措施。尿素溶液做為制取脫硝(氮)還原劑的原料，可避免在儲存、輸送和使用過程中泄漏時造成危險。因此，越來越多的燃用化石燃料鍋爐企業(yè)希望采用尿素溶液作為脫硝(氮)還原劑。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器，該反應(yīng)設(shè)施，可以將尿素水溶液在熱源的作用下，快速產(chǎn)出大量清潔煙氣脫硝(氮) 還原劑；并且能隨著煙氣脫硝(氮)裝置需要還原劑量的變化而快速調(diào)整產(chǎn)氨量(減少氨逃逸)。本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器，所述反應(yīng)器為立式圓柱型結(jié)構(gòu)，包括由上至少依次連接固定的上部產(chǎn)品混合氣出口區(qū)、中部氣液分離區(qū)、下部水解反應(yīng)區(qū)構(gòu)成。尿素制取脫硝(氮)還原劑，通常有兩種方法熱解和水解。熱解法是直接快速加熱霧化后的尿素溶液進行分解，但熱解法經(jīng)常分解不完全，影響煙氣脫硝(氮)的效率。水解法是在一定的反應(yīng)設(shè)施中，將尿素水溶液在熱源的作用下加以分解，以制取煙氣脫硝(氮)還原劑，該設(shè)施即煙氣脫硝(氮)用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器。本實用新型采用立式圓柱型結(jié)構(gòu)。立式圓柱型結(jié)構(gòu)可以有效減少脫硝過程中氨逃逸的程度當氨需求量減小時，可以及時通過減小尿素溶液的進料流量或者改變反應(yīng)設(shè)施內(nèi)尿素溶液的總量，從而降低反應(yīng)的程度，及時響應(yīng)煙氣脫硝(氮)裝置負荷的變化，從而降低氨的逃逸率。本實用新型采用立式圓柱型結(jié)構(gòu)，設(shè)施停車時，能快速的停止產(chǎn)品氣的生產(chǎn)。由于立式反應(yīng)器內(nèi)貯液量少，當不需要產(chǎn)品氣時，停止熱能供應(yīng)，設(shè)施內(nèi)溫度能及時的降下來。從而抑制氨的逃逸，增加后續(xù)煙氣脫硝(氮)裝置的安全性。所述上部產(chǎn)品混合氣出口區(qū)由固定連接的產(chǎn)品混合氣出口及產(chǎn)品氣再熱器組成， 產(chǎn)品氣再熱器與中部氣液分離區(qū)連接固定。本實用新型設(shè)施在產(chǎn)品氣出口前設(shè)計有產(chǎn)品氣再熱裝置。該設(shè)計以保證產(chǎn)品氣的過熱度為目的，防止產(chǎn)品氣在冷凝時發(fā)生逆反應(yīng)，而降低產(chǎn)品氣的純度及濃度。所述中部氣液分離區(qū)由分離區(qū)外筒體及固定于分離區(qū)外筒體內(nèi)的除霧器組成。本實用新型設(shè)計有除霧器，使產(chǎn)品氣不帶液滴，保證產(chǎn)品氣潔凈。所述下部水解反應(yīng)區(qū)包括反應(yīng)區(qū)外筒體、置于反應(yīng)區(qū)外筒體內(nèi)的加熱器，反應(yīng)區(qū)外筒體上設(shè)有尿素溶液進料裝置、尿素反應(yīng)殘液出料口、底部排污口、窺視鏡、檢修孔及外部液位計。本實用新型在水解反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置加熱器。由于尿素水溶液水解時需吸收大量的熱量，該實用新型在水解反應(yīng)區(qū)的加熱器可滿足此要求；加熱器在設(shè)計時保證尿素溶液與熱源充分接觸，且傳熱快，因而能快速生產(chǎn)產(chǎn)品氣，縮短響應(yīng)時間。所述中部氣液分離區(qū)與下部水解反應(yīng)區(qū)間采用一倒錐體結(jié)構(gòu)連接。所述倒錐體結(jié)構(gòu)與反應(yīng)區(qū)外筒體呈一體結(jié)構(gòu)。本實用新型的有益效果是1、本實用新型采用立式圓柱型結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以有效減少脫硝過程中氨逃逸的程度當氨需求量減小時，可以及時通過減小尿素溶液的進料流量或者改變反應(yīng)設(shè)施內(nèi)尿素溶液的總量，從而降低反應(yīng)的程度，及時響應(yīng)煙氣脫硝(氮)裝置負荷的變化，從而降低氨的逃逸率。2、本實用新型采用立式圓柱型結(jié)構(gòu)，設(shè)施停車時，能快速的停止產(chǎn)品氣的生產(chǎn)。由于立式反應(yīng)器內(nèi)貯液量少，當不需要產(chǎn)品氣時，停止熱能供應(yīng)，設(shè)施內(nèi)溫度能及時的降下來。從而抑制氨的逃逸，增加后續(xù)煙氣脫硝(氮)裝置的安全性。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。參見圖1所示，本實施例如圖所示，本實施例為一立式圓柱型結(jié)構(gòu)，包括有上部產(chǎn)品混合氣出口區(qū)1、中部氣液分離區(qū)2、下部水解反應(yīng)區(qū)3三大部分組成。中部氣液分離區(qū) 2與下部水解反應(yīng)區(qū)3間采用一倒錐體結(jié)構(gòu)4連接，倒錐體結(jié)構(gòu)4與中部氣液分離區(qū)2采用法蘭連接，倒錐體結(jié)構(gòu)4與下部水解反應(yīng)區(qū)3依靠焊接成一整體，便于成型，中部氣液分離區(qū)2與產(chǎn)品混合氣出口區(qū)1采用法蘭連接。在上部產(chǎn)品混合氣出口區(qū)由產(chǎn)品混合氣出口11及產(chǎn)品氣再熱器12組成；中部氣液分離區(qū)2由分離區(qū)外筒體21及除霧裝置22組成；下部水解反應(yīng)區(qū)3由反應(yīng)區(qū)外筒體31、加熱器32、尿素溶液進料裝置33、尿素反應(yīng)殘液出料口 34、底部排污口 35、窺視鏡36、檢修孔37及外部液位計38組成。整個設(shè)施設(shè)置三個支腿， 擱置在地面。 如上所述，便可較好的實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求1.煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器，其特征在于，所述煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器為立式圓柱型結(jié)構(gòu)，包括由上至少依次連接固定的上部產(chǎn)品混合氣出口區(qū)(1)、中部氣液分離區(qū)(2)、下部水解反應(yīng)區(qū)(3)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器，其特征在于，所述上部產(chǎn)品混合氣出口區(qū)(1)由固定連接的產(chǎn)品混合氣出口(11)及產(chǎn)品氣再熱器(12)組成， 產(chǎn)品氣再熱器(12)與中部氣液分離區(qū)(2)連接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器，其特征在于，所述中部氣液分離區(qū)(2)由分離區(qū)外筒體(21)及固定于分離區(qū)外筒體(21)內(nèi)的除霧器(22)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器，其特征在于，所述下部水解反應(yīng)區(qū)(3)包括反應(yīng)區(qū)外筒體(31)、置于反應(yīng)區(qū)外筒體(31)內(nèi)的加熱器(32)， 反應(yīng)區(qū)外筒體(31)上設(shè)有尿素溶液進料裝置(33)、尿素反應(yīng)殘液出料口(34)、底部排污口 (35),窺視鏡(36)、檢修孔(37)及外部液位計(38)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器，其特征在于，所述中部氣液分離區(qū)(2)與下部水解反應(yīng)區(qū)(3)間采用一倒錐體結(jié)構(gòu)(4)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器，其特征在于，所述倒錐體結(jié)構(gòu)(4)與反應(yīng)區(qū)外筒體(31)呈一體結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器。該煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應(yīng)器為立式圓柱型結(jié)構(gòu)，包括由上至少依次連接固定的上部產(chǎn)品混合氣出口區(qū)(1)、中部氣液分離區(qū)(2)、下部水解反應(yīng)區(qū)(3)構(gòu)成。本實用新型采用立式圓柱型結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以有效減少脫硝過程中氨逃逸的程度當氨需求量減小時，可以及時通過減小尿素溶液的進料流量或者改變反應(yīng)設(shè)施內(nèi)尿素溶液的總量，從而降低反應(yīng)的程度，及時響應(yīng)煙氣脫硝(氮)裝置負荷的變化，從而降低氨的逃逸率；并且設(shè)施停車時，能快速的停止產(chǎn)品氣的生產(chǎn)，由于立式反應(yīng)器內(nèi)貯液量少，當不需要產(chǎn)品氣時，停止熱能供應(yīng)，設(shè)施內(nèi)溫度能及時的降下來，從而抑制氨的逃逸，增加后續(xù)煙氣脫硝(氮)裝置的安全性。
文檔編號B01D53/56GK201959720SQ20112003873
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者吳學良, 鄭偉 申請人:成都銳思環(huán)保工程有限公司