專利名稱：一種應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煙氣脫硝系統(tǒng)，特別是涉及一種應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，煙氣脫硝還原劑通常采用液氨(無(wú)水氨)、氨水和尿素。液氨屬于化學(xué)危險(xiǎn)品，運(yùn)輸、儲(chǔ)存均存在較大的危險(xiǎn)性，人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到在人口集中地區(qū)使用存在極大的安全隱患；氨水的濃度一般控制在15%左右，運(yùn)輸和儲(chǔ)存相對(duì)安全，但是85%左右的水大大地增加了運(yùn)輸成本，因此使用較少。尿素溶液在一定溫度和壓力范圍下加熱會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，生成NH3、C02以及水蒸氣，其中的氨即可作為脫硝還原劑。由于尿素屬于普通化工產(chǎn)品，運(yùn)輸、儲(chǔ)存不存在危險(xiǎn)性，作為脫硝還原劑很多方面優(yōu)于液氨和氨水?，F(xiàn)有常規(guī)水解系統(tǒng)流程 復(fù)雜，系統(tǒng)運(yùn)行效果較差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問(wèn)題而提供的一種安全性能高、流程更為簡(jiǎn)化、操作簡(jiǎn)單、能耗較低的應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)，包括尿素溶解罐、尿素溶液輸送泵、尿素溶液儲(chǔ)罐、尿素溶液供給泵和尿素水解器，所述尿素溶解罐的排水口與所述尿素溶液輸送泵的進(jìn)水口連接，所述尿素溶液輸送泵的出水口與所述尿素溶液儲(chǔ)罐的進(jìn)水口連接，所述尿素溶液儲(chǔ)罐上設(shè)有出水口和尿素溶液返回口，所述出水口與所述尿素溶液供給泵的進(jìn)水口連接，所述尿素溶液供給泵的出水口分別與所述尿素溶液儲(chǔ)罐的尿素溶液返回口和尿素水解器的進(jìn)水口連接。在溶解罐中，用除鹽水將尿素制成40 50%的尿素溶液,再通過(guò)尿素溶液輸送泵將尿素溶液輸送到尿素溶液儲(chǔ)罐，然后通過(guò)尿素溶液供給泵將濃度約40 50%的尿素溶液輸送到尿素水解器中，尿素溶液在尿素水解器中發(fā)生水解，水解反應(yīng)器中產(chǎn)生出來(lái)的含氨氣流被空氣稀釋，此后進(jìn)入氨氣-煙氣混合系統(tǒng)。本實(shí)用新型反應(yīng)原理為尿素溶液在一定溫度壓力下發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生氨氣、二氧化碳以及水蒸汽，反應(yīng)方程式為NH2-CO-NH2+H20=2NH3+C02。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是，所述尿素水解器的周邊設(shè)有氨氣檢測(cè)器。水解裝置及還原劑供應(yīng)系統(tǒng)周邊設(shè)有氨氣檢測(cè)器，以檢測(cè)氨氣的泄漏，并顯示大氣中氨的濃度。當(dāng)檢測(cè)器測(cè)得大氣中氨濃度過(guò)高時(shí)，在機(jī)組控制室會(huì)發(fā)出警報(bào)，操作人員采取必要的措施，以防止氨氣泄漏的異常情況發(fā)生。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是，所述尿素溶液儲(chǔ)罐和所述尿素溶液供給泵之間的輸送管道上設(shè)有內(nèi)嵌雙聯(lián)式過(guò)濾器。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是，所述尿素溶液儲(chǔ)罐和所述尿素溶液供給泵之間的輸送管道上設(shè)有差壓變送器。差壓變壓器用于檢測(cè)濾網(wǎng)壓差，確定是否清洗。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是，還包括伴熱裝置和設(shè)置于尿素溶液輸送管道和氣氨輸送管道內(nèi)的保溫介質(zhì)層。本實(shí)用新型所述尿素水解系統(tǒng)需對(duì)及蒸汽管道、氨氣管道等設(shè)備及管道進(jìn)行保溫，對(duì)尿素溶液管道、氨氣管道進(jìn)行伴熱。尿素溶液管道伴熱溫度控制在約30°C，氨氣管道伴熱溫度控制在約170°C，低于此規(guī)定溫度即啟動(dòng)伴熱系統(tǒng)，以防止尿素溶液中尿素析出以及氨氣凝結(jié)。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是，所述尿素溶解輸送泵采用離心泵，所述離心泵的臺(tái)數(shù)為1-2臺(tái)。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是，所述尿素溶液供給泵采用多級(jí)SS離心泵，所述多級(jí)SS離心泵的臺(tái)數(shù)為1-2臺(tái)。·[0016]本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)所述尿素水解系統(tǒng)能夠?qū)⒛蛩厮猱a(chǎn)生氨氣，作為煙氣脫硝還原劑，相對(duì)直接使用液氨大大提高了運(yùn)輸及儲(chǔ)存過(guò)程的安全性，比使用氨水可減少約80%的運(yùn)輸費(fèi)用。同時(shí)，相對(duì)于尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型所述尿素水解系統(tǒng)不需要天然氣或柴油燃燒提供熱量將空氣加熱到近600°C，而是利用非常容易獲得的鍋爐產(chǎn)生的蒸汽作為熱源，產(chǎn)生的氨氣溫度約150°C，大大降低了所述系統(tǒng)能耗。

圖I為本實(shí)用新型所述應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)中尿素顆粒溶解、儲(chǔ)存及供給部分的示意圖；圖2為本實(shí)用新型所述應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)中尿素溶液水解反應(yīng)器部分的示意圖；圖中1_尿素溶解罐,2-尿素溶液輸送泵,3-尿素溶液儲(chǔ)罐,4-尿素溶液供給泵，5-尿素水解器，6-攪拌器，7-內(nèi)嵌雙聯(lián)式過(guò)濾器，8-差壓變送器，301-出水口，302-尿素溶液返回口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明如圖I和圖2所示，本實(shí)用新型一種應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)，包括尿素溶解罐I、尿素溶液輸送泵2、尿素溶液儲(chǔ)罐3、尿素溶液供給泵4和尿素水解器5,尿素溶解罐I的排水口與尿素溶液輸送泵2的進(jìn)水口連接,尿素溶液輸送泵2的出水口與尿素溶液儲(chǔ)罐3的進(jìn)水口連接，尿素溶液儲(chǔ)罐3上設(shè)有出水口 301和尿素溶液返回口 302，出水口 301與尿素溶液供給泵4的進(jìn)水口連接，尿素溶液供給泵4的出水口分別與尿素溶液儲(chǔ)罐3的尿素溶液返回口 302和尿素水解器5的進(jìn)水口連接。在尿素溶解罐I中，用除鹽水將尿素制成40 50%的尿素溶液,再通過(guò)尿素溶液輸送泵2將尿素溶液輸送到尿素溶液儲(chǔ)罐3，然后通過(guò)尿素溶液供給泵4將濃度約40 50%的尿素溶液輸送到尿素水解器5中，飽和蒸汽通過(guò)加熱盤管的方式進(jìn)入尿素水解器5，飽和蒸汽不與尿素溶液混合，通過(guò)加熱盤管回流，冷凝水由回收裝置回收；此外，尿素水解器5內(nèi)的尿素溶液濃度可達(dá)到40 50%。尿素水解器5中產(chǎn)生出來(lái)的含氨氣流被空氣稀釋，此后進(jìn)入氨氣-煙氣混合系統(tǒng)。本實(shí)用新型反應(yīng)原理為尿素溶液在一定溫度壓力下發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生氨氣、二氧化碳以及水蒸汽，反應(yīng)方程式為NH2-C0-NH2+H20=2NH3+C02。尿素溶解罐I罐體材質(zhì)采用不銹鋼，內(nèi)襯防腐材質(zhì)。尿素溶解罐I內(nèi)設(shè)有攪拌器6，攪拌器6采用頂進(jìn)式攪拌器。通過(guò)攪拌器6的作用加速尿素溶解罐I內(nèi)尿素顆粒的溶解。尿素水解器5的周邊設(shè)有氨氣檢測(cè)器。水解裝置及還原劑供應(yīng)系統(tǒng)周邊設(shè)有氨氣檢測(cè)器(圖中均未示)，以檢測(cè)氨氣的泄漏，并顯示大氣中氨的濃度。當(dāng)檢測(cè)器測(cè)得大氣中氨濃度過(guò)高時(shí)，在機(jī)組控制室會(huì)發(fā)出警報(bào)，操作人員采取必要的措施，以防止氨氣泄漏的異常情況發(fā)生。尿素溶液儲(chǔ)罐3和尿素溶液供給泵4之間的輸送管道上設(shè)有內(nèi)嵌雙聯(lián)式過(guò)濾器7。尿素溶液儲(chǔ)罐3和尿素溶液供給泵4之間的輸送管道上設(shè)有設(shè)有差壓變送器8。差壓變壓器8用于檢測(cè)濾網(wǎng)壓差，確定是否清洗。 本實(shí)用新型還包括伴熱裝置和設(shè)置于尿素溶液輸送管道和氣氨輸送管道外的保溫介質(zhì)層(圖中均未示)。所述尿素水解系統(tǒng)需對(duì)及蒸汽管道、氨氣管道等設(shè)備及管道進(jìn)行保溫，對(duì)尿素溶液管道、氨氣管道進(jìn)行伴熱。尿素溶液管道伴熱溫度控制在約30°C，氨氣管道伴熱溫度控制在約170°C，低于此規(guī)定溫度即啟動(dòng)伴熱系統(tǒng)，以防止尿素溶液中尿素析出以及氨氣凝結(jié)。尿素溶解罐I中設(shè)有水流量和溫度控制系統(tǒng)。當(dāng)尿素溶液溫度過(guò)低時(shí)，溫度控制系統(tǒng)啟動(dòng)使溶液的溫度高于30°C。尿素溶液輸送泵2采用離心泵，離心泵的臺(tái)數(shù)為I臺(tái)或2臺(tái)。本實(shí)施例中，離心泵的臺(tái)數(shù)為2臺(tái)。離心泵本體材質(zhì)為不銹鋼，密封材質(zhì)為碳化硅。兩臺(tái)離心泵一運(yùn)一備，將溶解均勻的尿素溶液輸送至尿素溶液儲(chǔ)罐3儲(chǔ)存。另外，離心泵出口部分溶液返回溶解罐，保證尿素溶解的充分性和均勻性。尿素溶液供給泵4采用多級(jí)SS離心泵，多級(jí)SS離心泵的臺(tái)數(shù)為I臺(tái)或2臺(tái)。本實(shí)施例中，多級(jí)SS離心機(jī)的臺(tái)數(shù)為2臺(tái)，一運(yùn)一備,將尿素溶液儲(chǔ)罐內(nèi)溶液輸送至水解裝置。尿素水解系統(tǒng)采用就地控制柜PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)，其特征在于包括尿素溶解罐、尿素溶液輸送泵、尿素溶液儲(chǔ)罐、尿素溶液供給泵和尿素水解器，所述尿素溶解罐的排水口與所述尿素溶液輸送泵的進(jìn)水口連接，所述尿素溶液輸送泵的出水口與所述尿素溶液儲(chǔ)罐的進(jìn)水口連接，所述尿素溶液儲(chǔ)罐上設(shè)有出水口和尿素溶液返回口，所述出水口與所述尿素溶液供給泵的進(jìn)水口連接，所述尿素溶液供給泵的出水口分別與所述尿素溶液儲(chǔ)罐的尿素溶液返回口和尿素水解器的進(jìn)水口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)，其特征在于 所述尿素水解器的周邊設(shè)有氨氣檢測(cè)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)，其特征在于所述尿素溶解儲(chǔ)罐和所述尿素溶液供給泵之間的輸送管道上設(shè)有內(nèi)嵌雙聯(lián)式過(guò)濾器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)，其特征在于所述尿素溶解儲(chǔ)罐和所述尿素溶液供給泵之間的輸送管道上設(shè)有差壓變送器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)，其特征在于還包括伴熱裝置和設(shè)置于尿素溶液輸送管道和氣氨輸送管道外的保溫介質(zhì)層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)，其特征在于所述尿素溶解輸送泵采用離心泵，所述離心泵的臺(tái)數(shù)為1-2臺(tái)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)，其特征在于所述尿素溶液供給泵采用多級(jí)SS離心泵，所述多級(jí)SS離心泵的臺(tái)數(shù)為1-2臺(tái)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于煙氣脫硝的尿素水解系統(tǒng)，包括尿素溶解罐、尿素溶液輸送泵、尿素溶液儲(chǔ)罐、尿素溶液供給泵和尿素水解器，所述尿素溶解罐的排水口與所述尿素溶液輸送泵的進(jìn)水口連接，所述尿素溶液輸送泵的出水口與所述尿素溶液儲(chǔ)罐的進(jìn)水口連接，所述尿素溶液儲(chǔ)罐上設(shè)有出水口和尿素溶液返回口，所述出水口與所述尿素溶液供給泵的進(jìn)水口連接，所述尿素溶液供給泵的出水口分別與所述尿素溶液儲(chǔ)罐的尿素溶液返回口和尿素水解器的進(jìn)水口連接。通過(guò)尿素水解系統(tǒng)可將尿素水解產(chǎn)生氨氣，相對(duì)直接使用液氨大大提高了運(yùn)輸及儲(chǔ)存過(guò)程的安全性，比使用氨水可減少約80％的運(yùn)輸費(fèi)用。本技術(shù)非常容易獲得的鍋爐產(chǎn)生的蒸汽作為熱源，降低了系統(tǒng)能耗。
文檔編號(hào)B01D53/56GK202555156SQ20122003269
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月2日
發(fā)明者劉波, 廖帆 申請(qǐng)人:成都融科能源環(huán)境工程有限公司