适于选择性催化还原法脱硝的制氨系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种适于选择性催化还原法脱硝的制氨系统，其包括气化提纯塔和缓冲罐，所述气化提纯塔的内腔上部设有液体分布器，所述液体分布器设有从所述气化提纯塔的壳体露出的分布器接口，所述分布器接口构成所述气化提纯塔的氨水进口，所述气化提纯塔的下部设有蒸汽入口，所述气化提纯塔的顶部设有气体出口，所述气化提纯塔的底部设有排水口，所述缓冲罐设有氨气进口和氨气出口，所述气化提纯塔的气体出口通过管道连接所述缓冲罐的氨气进口。本实用新型专利技术制备的氨气纯度高，安全性好，制氨成本低，可适用于选择性催化还原法脱硝系统及其他需要氨气的类似场合。

Ammonia production system suitable for selective catalytic reduction of denitration

The utility model provides an ammonia system suitable for selective catalytic reduction and denitrification, which includes a gasification purification tower and a buffer tank. The upper part of the inner cavity of the gasification purification tower is provided with a liquid distributor. The liquid distributor is provided with a distributor interface exposed from the shell of the gasification purification tower. The distributor interface is composed of the distributor interface. The lower part of the gasification purification tower is provided with a steam inlet, and the top of the gasification purification tower is provided with a gas outlet. The bottom of the gasification purification tower is provided with a drainage port, the buffer tank is provided with an ammonia inlet and an ammonia outlet, and the gas outlet of the gasification tower is connected through a pipe connection. The ammonia inlet of the buffer tank is described. The ammonia gas has high purity, good safety and low ammonia production cost, and can be applied to the selective catalytic reduction method of denitrification system and other similar situations requiring ammonia gas.

【技术实现步骤摘要】
适于选择性催化还原法脱硝的制氨系统
本技术涉及一种适于选择性催化还原法脱硝的制氨系统，该系统通过氨水气化制取氨气。
技术介绍
选择性催化还原（SCR）技术是由美国Eegelhard公司专利技术并于1959年申请了专利，而日本率先在20世纪70年代对改方法实现了工业化。SCR脱硝机理是在催化剂和氧气存在条件下，在较低的温度范围（280~420℃）内，还原剂（如氨、CO或碳氢化合物等）有选择地将烟气中NOx还原生成N2和H2O来减少NOx排放的技术。因为整个反应具有选择性和需要催化剂存在，故称之为选择性催化还原法。目前，SCR是国际上应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术之一。该法的优点是：由于使用了催化剂，故反应温度较低；脱硝效率高，可达85%以上；工艺设备紧凑，运行可靠；还原后生成的氮气放空，无二次污染。SCR脱硝技术需要氨作为还原剂，一般有液氨和尿素。液氨由于运输便利，费用低，应用较多。液氨法工艺流程为液氨在蒸发器内蒸发为氨气后送至氨气缓冲罐。但根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014），液氨属于乙类液体，在安全性上存在先天劣势，风险等级较高，其存储和使用需要经过严格的审批和安全评价，而且还要保证一定的安全距离，这些条件使得液氨在应用中大受限制。尿素法主要是尿素水解法和尿素热解法，尿素水解目前国内主要是采用WahlcoU2A水解工艺，在水解器中，尿素溶液首先加热至约150℃并维持特定压力，使尿素水解成氨基甲酸铵，而后生成气态氨混合物。然后将生成的氨气产物从水解器中排出至氨计量装置以供SCR反应器需要。尿素热解主要是美国FuelTech公司的NOxOUTULTRA技术，ULTRA热解系统从空预器处引出约1%总风量的一次/二次空气（约300℃），通过一个高温风机（选用二次风或一次风压力低的情况下采用）输送，再利用电加热器将空气温度再次提升并达到进入热解室的温度（约350~650℃）。随后将50%的尿素溶液喷入在温度窗内具有适当停留时间的热解室，以确保尿素溶液完全转化为SCR还原剂。尿素虽然作为无危险的制氨原料，在运输、储存和使用上没有法规限制。但无论水解法还是热解法，制氨系统初期投资以及运行成本都较高，而且由于工艺和设备的特殊性，对运行人员的操作水平也有较高的要求。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷，本技术提供了一种通过氨水气化制取氨气的系统，这种制氨系统制备的氨气纯度高，安全性好，且制氨成本低。本技术的技术方案为：一种适于选择性催化还原法脱硝的制氨系统，其特征在于包括气化提纯塔和缓冲罐，所述气化提纯塔的内腔上部设有液体分布器，所述液体分布器设有从所述气化提纯塔的壳体露出的分布器接口，所述分布器接口构成所述气化提纯塔的氨水进口，用于连接氨水输送管，所述气化提纯塔的下部设有蒸汽入口，用于连接蒸汽输送管，所述气化提纯塔的顶部设有气体出口，所述气化提纯塔的底部设有排水口，所述缓冲罐设有氨气进口和氨气出口，所述气化提纯塔的气体出口通过管道连接所述缓冲罐的氨气进口。本技术的有益效果为：通过蒸汽和氨气在气化提纯塔内的逆流接触进行热交换，使氨水中的氨气化形成氨气，其气化提纯塔顶部的气体出口送入缓冲罐，并可根据需要从缓冲罐的氨气出口送出，蒸汽热交换后冷凝成液态水，从气化提纯塔底部的排水管排出，由于氨气由氨水在适宜温度下气化形成，制出的氨气纯度高，除了少量对实际使用（例如，采用选择性催化还原法的脱硝）没有实质性负面影响的气态水外，氨气中基本上不含任何杂质，特别是不含对催化剂有害的金属离子，所有设备相对简单，设备投资成本明显低于现有技术下以尿素为原料制取氨气的设备投资成本，气化热能来源于低压饱和蒸汽，且以直接接触的方式进行热交换，能量消耗少，用于气化热源的费用低，采用氨水作为制氨原料，且气化提纯塔中的氨蒸气分压远比液氨低，相对于液氨制备氨气，安全性得到极大的改善。本技术适用于选择性催化还原法脱硝系统及其他需要氨气的类似场合。附图说明图1是本技术的构造示意图。具体实施方式参见图1，本技术提供的制氨系统用于以氨水气化提纯的方式制备氨气，作为选择性催化还原法脱硝及其他用氨设施的氨气源，其包括用于氨气化提纯的气化提纯塔2和用于氨气缓冲存储的缓冲罐17，所述气化提纯塔的内腔上部设有液体分布器8，所述液体分布器可以采用任意适宜的现有技术，例如，若干纵横排列的喷嘴阵列，各喷嘴连接在布液管道上，或者由设有出水通孔的布液管道构成的喷淋格栅，以便实现氨水的均匀分布，所述液体分布器设有从所述气化提纯塔的壳体露出的分布器接口，所述分布器接口构成所述气化提纯塔的氨水进口，用于连接氨水输送管7，所述气化提纯塔的下部设有蒸汽入口，用于连接蒸汽输送管3，所述气化提纯塔的顶部设有气体出口，所述气化提纯塔的底部设有排水口，所述缓冲罐设有氨气进口和氨气出口，所述气化提纯塔的气体出口通过管道11连接所述缓冲罐的氨气进口。所述气化提纯塔优选采用填料塔或板式塔，以获得更好地换热和传质效果。所述气化提纯塔内可以设有用于检测其塔内液位高度的液位计，由于积聚在气化提纯塔内的液体通常控制在塔内腔体的下部，在此情形下，所述液位计也设置在塔内的下部，可以依据塔内液位高度控制排水管将热交换形成的水排出，在相应的操作温度下，排出的水为热水。所述气化提纯塔的顶部优选设有用于检测其塔顶温度的塔顶温度计，据以控制塔顶温度。所述气化提纯塔的顶部优选设有用于检测其塔顶气体压力的塔顶压力计，据以控制塔顶气体压力。所述氨水输送管可以连接氨水源5（例如，氨水罐），所述氨水输送管道上可以设有氨水输送泵6，以形成氨水输送的动力。所述氨水输送管上通常可设有进料控制阀，以控制气化提纯塔的氨水送入。所述蒸汽输送管可以连接蒸汽源4，所述蒸汽输送管上通常可设有进汽控制阀，以控制气化提纯塔的蒸汽送入。所述缓冲罐的壳体优选采用设有夹套腔18的夹套结构，所述缓冲罐的壳体上设有夹套腔进口和夹套腔出口，可以用于将加热介质接入夹套腔，对缓冲罐进行保温和加热。所述气化提纯塔的排水口通过管道1连接所述夹套腔进口，以便将气化提纯塔排出的热水送入缓冲罐的夹套腔作为加热保温介质，所述气化提纯塔的排水口和夹套腔进口的管道上可以设有或者不设有蓄水装置（例如，蓄水槽、蓄水罐），当设有蓄水装置时，所述气化提纯塔的排水口和夹套腔进口的管道分为两段，第一段用于连接所述气化提纯塔的排水口和所述蓄水装置的进口，第二段用于连接所述蓄水装置的出口和所述夹套腔进口，所述夹套腔出口通过管道连接废水处理装置或排放场地19，以便将经夹套腔进口送入的热水在放热后排出。所述气化提纯塔的排水口和夹套腔进口的管道上优选设有热水控制阀。当不设蓄水装置时，所述气化提纯塔的排水口还可以连接有不接入夹套腔进口的排放管，用于多余热水的排放。所述缓冲罐内设有用于检测其罐内压力的罐内压力计，据以控制缓冲罐的氨气送入。所述缓冲罐出口可以连接有氨气输出管，以便将氨气送入用氨设施16，所述氨气输出管连接用氨设施的氨气输入管或氨气输入口。所述缓冲罐的氨气输出管或所述用氨设施的氨气输入管上可以设有氨气控制阀，据以控制用氨设施的氨气送入。所述气化提纯塔的气体出口和所述缓冲罐的氨气进口之间的连接管道上优选连接有氨气直供支管15，通过所述氨气直供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于选择性催化还原法脱硝的制氨系统，其特征在于包括气化提纯塔和缓冲罐，所述气化提纯塔的内腔上部设有液体分布器，所述液体分布器设有从所述气化提纯塔的壳体露出的分布器接口，所述分布器接口构成所述气化提纯塔的氨水进口，所述气化提纯塔的下部设有蒸汽入口，所述气化提纯塔的顶部设有气体出口，所述气化提纯塔的底部设有排水口，所述缓冲罐设有氨气进口和氨气出口，所述气化提纯塔的气体出口通过管道连接所述缓冲罐的氨气进口。

【技术特征摘要】
1.一种适于选择性催化还原法脱硝的制氨系统，其特征在于包括气化提纯塔和缓冲罐，所述气化提纯塔的内腔上部设有液体分布器，所述液体分布器设有从所述气化提纯塔的壳体露出的分布器接口，所述分布器接口构成所述气化提纯塔的氨水进口，所述气化提纯塔的下部设有蒸汽入口，所述气化提纯塔的顶部设有气体出口，所述气化提纯塔的底部设有排水口，所述缓冲罐设有氨气进口和氨气出口，所述气化提纯塔的气体出口通过管道连接所述缓冲罐的氨气进口。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述气化提纯塔采用填料塔或板式塔。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于所述气化提纯塔的顶部设有用于检测其塔顶温度的塔顶温度计和/或用于检测其塔顶气体压力的塔顶压力计，所述气化提纯塔内设有用于检测其塔内液位高度的液位计。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于所述氨水进口连接氨水输送管，所述氨水输送管连接氨水源，所述氨水输送管上设有氨水输送泵和进料控制阀，所述蒸汽入口连接蒸汽输送管，所述蒸汽输送管上设有进汽控制阀。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述气化提纯塔的顶部设有塔顶放空口，所述塔顶放空口通过塔顶放空管连接氨气吸收罐，所述气化提纯塔的顶部设有气化提纯塔安...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博鑫，俱虎良，陈星，于瑶，李利军，刘林洋，曾文兵，
申请(专利权)人：中国昆仑工程有限公司，中国昆仑环境工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11