一种尿素水解制氨反应装置的制作方法

本发明涉及制氨设备领域，具体涉及一种尿素水解制氨反应装置。

背景技术：

1、目前，scr脱硝系统的还原剂有三种：液氨、氨水以及尿素。液氨的危害性最大，氨水危害性介于液氨和尿素之间，虽然氨水相对液氨比较安全，但其运输成本比液氨要高很多。采用氨水的缺点是：由于氨水含水，增加了运输成本和储存罐的体积；在scr反应前必须将这些水蒸发掉，蒸发氨水比蒸发液氨需要多消耗大约10倍的能量；氨水系统需要液泵，对于同等量的还原剂，氨水需要大约4～5倍的储存空间，导致成本增加。除非电厂附近有稳定的氨水来源项目外，一般电厂scr脱硝均不会选择以氨水作为还原剂。尿素是一种无毒无害的固体颗粒，输运、储存安全便利，对环境无害。根据《大中型火力发电厂设计规范》(gb50660-2011)提出，位于大中城市及近郊区的电厂，宜选择尿素作为还原剂。《火力发电厂烟气脱硝设计技术规程》(dl/t 5480-2013)中规定：位于大中城市及近郊区的电厂，宜选择尿素作为还原剂。

2、现阶段尿素水解制氨反应步骤通常为浓度约40％～60％的尿素溶液被输送到水解反应器内，加热蒸汽通过盘管的方式进入水解反应器，加热蒸汽不与尿素溶液混合，通过盘管回流，冷凝水回收至疏水箱，水解反应器内的尿素溶液气液两相平衡体系的压力约为0.5mpa～0.6mpa，温度约为120℃～155℃，对于50wt％(wt％为质量浓度)的尿素溶液进料情况下，水解反应器中产生出来的含氨气流约包含37.5wt％的氨气、18.7wt％的二氧化碳和43.8wt％的水蒸气，这些含氨气流首先进入计量模块，然后被加热的稀释风混合，最后进入scr反应器进行反应，以除去烟气中的nox。

3、现阶段尿素水解制氨反应装置虽然可很好的通过蒸汽加热尿素溶液，但存在加热效率低的不足，还需进一步改进。

4、因此，发明一种尿素水解制氨反应装置很有必要。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种尿素水解制氨反应装置，以解决上述背景技术中所提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种尿素水解制氨反应装置，包括反应罐，反应罐侧端顶部固定连通有尿素溶液进管，反应罐侧端底部固定连通有排污管，还包括蒸汽加热组件，所述蒸汽加热组件设置在反应罐内，所述反应罐内还设置有用于提升尿素溶液加热效率的搅拌组件，所述反应罐顶部固定连通有氨气输送组件。

3、优选的，所述蒸汽加热组件包括蒸汽进管，所述蒸汽进管贯穿反应罐侧端底部，所述蒸汽进管另一端固定连通有蒸汽管。

4、优选的，所述蒸汽加热组件还包括加热盘管，所述加热盘管设置在反应罐内部下方，所述蒸汽进管端部与加热盘管底端固定连通，所述加热盘管顶端固定有蒸汽出管，所述蒸汽出管贯穿反应罐侧端。

5、优选的，所述加热盘管底部固定连通有冷凝水排水管，所述冷凝水排水管底端贯穿反应罐底部，且冷凝水排水管管身设置有蒸汽疏水阀。

6、优选的，所述搅拌组件包括竖直设置的气缸，所述气缸底端固定在反应罐顶部，所述气缸输出轴顶端固定有升降板，所述升降板底部固定有减速机，所述升降板顶部竖直固定有搅拌电机，所述搅拌电机输出轴与减速机输入轴固定连接，所述减速机输出轴底端竖直固定有转轴。

7、优选的，所述转轴底端竖直贯穿反应罐顶部中心处，所述转轴表面与反应罐顶部之间设置有密封套，所述转轴底端固定有搅拌桨，所述搅拌桨位于加热盘管内侧。

8、优选的，所述氨气输送组件包括送风机，所述送风机底部固定在反应罐顶部，所述送风机输入端固定连通有送风管，所述送风管底端竖直贯穿到反应罐内，所述反应罐顶部固定连通有输气管，所述输气管管身设置有流量计。

9、优选的，所述氨气输送组件还包括新风机，所述新风机输入端固定有进风罩，所述进风罩内部固定有防尘网，所述新风机输出端管道连接有加热管，所述加热管内置有电加热丝，所述加热管顶端固定连通有连接管，所述连接管与输气管固定连通，所述输气管远离反应罐的一端连接scr反应器。

10、本发明的有益效果是：通过设置的反应罐、尿素溶液进管、排污管、蒸汽加热组件、搅拌组件与氨气输送组件的配合使用，可在尿素溶液被加热的过程中，对尿素溶液进行有效搅拌，从而有效提升蒸汽对尿素溶液的加热效率，从而有利于提升尿素水解制氨效率。

技术特征：

1.一种尿素水解制氨反应装置，包括反应罐(1)，反应罐(1)侧端顶部固定连通有尿素溶液进管(2)，反应罐(1)侧端底部固定连通有排污管(3)，其特征在于：还包括蒸汽加热组件，所述蒸汽加热组件设置在反应罐(1)内，所述反应罐(1)内还设置有用于提升尿素溶液加热效率的搅拌组件，所述反应罐(1)顶部固定连通有氨气输送组件。

2.根据权利要求1所述的一种尿素水解制氨反应装置，其特征在于：所述蒸汽加热组件包括蒸汽进管(4)，所述蒸汽进管(4)贯穿反应罐(1)侧端底部，所述蒸汽进管(4)另一端固定连通有蒸汽管(5)。

3.根据权利要求2所述的一种尿素水解制氨反应装置，其特征在于：所述蒸汽加热组件还包括加热盘管(6)，所述加热盘管(6)设置在反应罐(1)内部下方，所述蒸汽进管(4)端部与加热盘管(6)底端固定连通，所述加热盘管(6)顶端固定有蒸汽出管(7)，所述蒸汽出管(7)贯穿反应罐(1)侧端。

4.根据权利要求3所述的一种尿素水解制氨反应装置，其特征在于：所述加热盘管(6)底部固定连通有冷凝水排水管(8)，所述冷凝水排水管(8)底端贯穿反应罐(1)底部，且冷凝水排水管(8)管身设置有蒸汽疏水阀(9)。

5.根据权利要求3所述的一种尿素水解制氨反应装置，其特征在于：所述搅拌组件包括竖直设置的气缸(10)，所述气缸(10)底端固定在反应罐(1)顶部，所述气缸(10)输出轴顶端固定有升降板(11)，所述升降板(11)底部固定有减速机(12)，所述升降板(11)顶部竖直固定有搅拌电机(13)，所述搅拌电机(13)输出轴与减速机(12)输入轴固定连接，所述减速机(12)输出轴底端竖直固定有转轴(14)。

6.根据权利要求5所述的一种尿素水解制氨反应装置，其特征在于：所述转轴(14)底端竖直贯穿反应罐(1)顶部中心处，所述转轴(14)表面与反应罐(1)顶部之间设置有密封套(15)，所述转轴(14)底端固定有搅拌桨(16)，所述搅拌桨(16)位于加热盘管(6)内侧。

7.根据权利要求1所述的一种尿素水解制氨反应装置，其特征在于：所述氨气输送组件包括送风机(17)，所述送风机(17)底部固定在反应罐(1)顶部，所述送风机(17)输入端固定连通有送风管(18)，所述送风管(18)底端竖直贯穿到反应罐(1)内，所述反应罐(1)顶部固定连通有输气管(19)，所述输气管(19)管身设置有流量计(20)。

8.根据权利要求7所述的一种尿素水解制氨反应装置，其特征在于：所述氨气输送组件还包括新风机(21)，所述新风机(21)输入端固定有进风罩(22)，所述进风罩(22)内部固定有防尘网(23)，所述新风机(21)输出端管道连接有加热管(24)，所述加热管(24)内置有电加热丝(25)，所述加热管(24)顶端固定连通有连接管(26)，所述连接管(26)与输气管(19)固定连通，所述输气管(19)远离反应罐(1)的一端连接scr反应器。

技术总结本发明涉及制氨设备领域，具体涉及一种尿素水解制氨反应装置，包括反应罐，反应罐侧端顶部固定连通有尿素溶液进管，反应罐侧端底部固定连通有排污管，还包括蒸汽加热组件，所述蒸汽加热组件设置在反应罐内，所述反应罐内还设置有用于提升尿素溶液加热效率的搅拌组件，所述反应罐顶部固定连通有氨气输送组件，本发明的有益效果是：可在尿素溶液被加热的过程中，对尿素溶液进行有效搅拌，从而有效提升蒸汽对尿素溶液的加热效率，从而有利于提升尿素水解制氨效率。技术研发人员：费章胜,黄群,蔡伟忠,朱巍,许智莹,宋强,张磬,贾云受保护的技术使用者：上海上电漕泾发电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23