專(zhuān)利名稱(chēng)：用于量化尿素轉(zhuǎn)化率的設(shè)備以及包括該設(shè)備的用于優(yōu)化尿素氣化的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型總體上涉及氣流的處理和分析，以便確定尿素氣化的效率。
背景技術(shù)：
為評(píng)估大量其中尿素通過(guò)熱方法氣化的方法的性能，必須能確定在任何時(shí)候多少尿素流進(jìn)料適當(dāng)?shù)貧饣?。氨?或異氰酸的按需供應(yīng)要求準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)。然而，不存在能實(shí)時(shí)分析熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)器之后氣流中的尿素轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的已知分析裝置。已有許多討論將尿素轉(zhuǎn)化成氨的參考文件。從發(fā)明人的觀(guān)點(diǎn)看，這些主要是高溫方法，例如授予Sun等人的US專(zhuān)利No. 7，090，810描述了一種可產(chǎn)生復(fù)雜產(chǎn)物氣體流的熱 方法，所述產(chǎn)物使得控制比想要的更復(fù)雜。當(dāng)加熱尿素水溶液時(shí)，由與溫度相關(guān)的速率常數(shù)控制的大量化學(xué)反應(yīng)決定尿素如何分解NH2-CO2-NH2 — NH3+HNC0(尿素)(氨)(異氰酸)該反應(yīng)可在275 °F下進(jìn)行；然而，不可能確定氨或異氰酸的量，因?yàn)镠NCO可水解成尿素或形成固體副產(chǎn)物。HNCO可如下轉(zhuǎn)化
權(quán)利要求1.用于量化尿素轉(zhuǎn)化率的設(shè)備，包括 用于將尿素水溶液引入含有熱氣體的反應(yīng)器中并使該尿素水溶液受熱一段時(shí)間以確保尿素水溶液氣化并形成含有NH3和HNCO的熱氣化產(chǎn)物流的裝置； 從該熱氣化產(chǎn)物流中取出試樣流的裝置； 使該試樣流與水解催化劑在足夠水的存在下接觸以將HNCO轉(zhuǎn)化成NH3并形成氨試樣流的裝置；以及 用于分析氨試樣流的NH3的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述使試樣流與水解催化劑在足夠水的存在下接觸的裝置包括使該試樣流與水混合的混合裝置以及設(shè)置在該混合裝置下游的水解催化劑結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述水解催化劑結(jié)構(gòu)的尺寸設(shè)定成提供IOOOhr-1 至 10，OOOhr-1 的空速。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述水解催化劑結(jié)構(gòu)為具有連續(xù)通道的整體式結(jié)構(gòu)，并且具有Imm至IOmm的節(jié)距。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述使試樣流與水解催化劑在足夠水的存在下接觸的裝置還包括設(shè)置在所述混合裝置上游的水供應(yīng)管線(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述從熱氣化產(chǎn)物流中取出試樣流的裝置包括與反應(yīng)器的出口相連的試樣流管線(xiàn)和設(shè)置在該試樣流管線(xiàn)中的閥，并且包括通入該試樣流管線(xiàn)中的凈化管線(xiàn)以及設(shè)置在該凈化管線(xiàn)中的閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于分析氨試樣流的NH3的裝置包括接收該氨試樣流的氨分析儀。
8.一種用于優(yōu)化尿素的氣化的系統(tǒng)，包括根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的用于量化尿素轉(zhuǎn)化率的設(shè)備，比較器以及控制器，其中，該比較器從該用于量化尿素轉(zhuǎn)化率的設(shè)備接收表征NH3的濃度的觀(guān)察信號(hào)，并將該觀(guān)察信號(hào)與參考值相比較以便產(chǎn)生表征比較結(jié)果的控制信號(hào)，該控制器響應(yīng)于該控制信號(hào)控制反應(yīng)器的運(yùn)行。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于量化尿素轉(zhuǎn)化率的設(shè)備，包括將尿素水溶液引入含有熱氣體的反應(yīng)器中并使該尿素水溶液受熱一段時(shí)間以確保尿素水溶液氣化并形成含有NH3和HNCO的熱氣化產(chǎn)物流的裝置；從該熱氣化產(chǎn)物流中取出試樣流的裝置；使該試樣流與水解催化劑在足夠水的存在下接觸以將HNCO轉(zhuǎn)化成NH3并形成氨試樣流的裝置；以及用于分析氨試樣流的NH3的裝置。該設(shè)備使得能實(shí)時(shí)分析并處理尿素水溶液氣化后的氣體流，以確定尿素氣化的效率。本實(shí)用新型還涉及一種包括前述設(shè)備的用于優(yōu)化尿素的氣化的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01N1/28GK202710535SQ20122036280
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者W·H·孫, J·M·鮑伊爾 申請(qǐng)人:燃料技術(shù)公司