一种尿素水解制氨反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种尿素水解制氨反应器，属于于烟气脱硝还原剂系统的技术领域。其包括主反应罐和预反应罐，所述主反应罐内设置有主换热管，所述预反应罐内设置有预换热管，所述主换热管的出口与预换热管的入口之间连接有连接管路；所述预反应罐上连接有送料管，所述预反应罐与主反应罐之间连接有用于输送尿素溶液的输送管。本实用新型专利技术具有节能降耗、提高对反应器内换热后的蒸汽与疏水的利用率的优点。的优点。的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种尿素水解制氨反应器


[0001]本技术涉及一种尿素水解制氨反应器，属于于烟气脱硝还原剂系统的


技术介绍

[0002]在对烟气进行脱硝处理的系统中，选择性催化还原（SCR）为应用最广泛的脱硝技术，选择性催化还原脱硝技术是以氨作为还原剂，在催化剂的作用下将氮氧化物还原为对环境无害的氮气和水，氨对烟气中的氮氧化物成分，尤其是一氧化氮具有很高的脱除效率。氨的制备方法包括由液氨蒸发制氨、氨水蒸发制氨和尿素水解/热解制氨，由于液氨和氨水易燃易爆，属于化学危险品，在运输和储存上均有较高要求。相对而言，尿素化学性质稳定，无毒，更易运输和储存。尿素水解过程主要是通过对尿素溶液加热，使尿素水解为氨和二氧化碳，将水解得到的氨用于烟气的脱硝处理。
[0003]在尿素水解制氨的过程中，要对尿素溶液加热到140～160℃，用于对尿素溶液加热的疏水或蒸汽在离开水解反应器时，仍有较高的温度，含有较高的热能，传统的水解反应器的换热管结构没有对这部分疏水和蒸汽进行充分应用，导致较大的能量浪费，以一台产生2t/h疏水的水解器核算潜在能量为Q=cmΔt=4.2
×
10
³
J/（kg
·
℃）
×
2000kg
×
30℃=252000KJ Q。因此，提出一种能够对水解反应器输出的疏水或蒸汽进行充分利用的设备，对尿素水解制氨过程中的节能降耗有重要意义。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种尿素水解制氨反应器。
[0005]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种尿素水解制氨反应器，包括主反应罐和预反应罐，所述主反应罐内设置有主换热管，所述预反应罐内设置有预换热管，所述主换热管的出口与预换热管的入口之间连接有连接管路；所述预反应罐上连接有送料管，所述预反应罐与主反应罐之间连接有用于输送尿素溶液的输送管。
[0006]通过在将尿素溶液输送至主反应罐内进行水解反应之前，先将尿素溶液输送至预反应罐内，将主反应罐中换热后的蒸汽或疏水沿连接管路输送至预换热管内，在预反应罐内对尿素溶液进行预热和预反应，实现对主反应罐中输出的蒸汽或疏水所蕴含能量的充分利用，有利于降低利用后的疏水温度，回收能量。同时，当尿素溶液暂停进料时，预反应罐内的尿素溶液被持续加热并进行水解反应，产生的氨气达到一定压力后进入主反应罐内。
[0007]进一步的，所述送料管与输送管之间连接有送料支管。在设备运行中，能够根据系统对氨气的需求量灵活控制对尿素溶液的输送，如将部分尿素溶液沿送料管送入预反应罐中，剩余部分通过送料支管沿输送管直接送入主反应罐中进行反应。
[0008]进一步的，所述连接管路上设置有蒸汽分离件，所述蒸汽分离件的蒸汽出口处连接有蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机的出口端与预反应罐连接。通过分离件和压缩机，能够对分离出的蒸汽进行压缩加能，使压缩加能后的高温蒸汽对预反应罐中的尿素溶液加热进行
预反应。
[0009]进一步的，所述主反应罐的侧壁上固定连接有积液容器，所述积液容器位于主反应罐上与主换热管相邻的一侧侧壁，所述积液容器上连接有出液管和监测积液容器内溶液离子浓度的监测件，所述出液管上设置有阀门，所述监测件与阀门电连接。利用积液容器收集主反应罐内的水不溶物等杂质，并利用监测件对积液容器内的离子浓度，如氯离子浓度进行在线监测，在其氯离子浓度达到预设警戒值时，打开出液管上的阀门进行排污，以控制主反应罐内杂质污染的水平值，提高设备运行的稳定性。
[0010]进一步的，所述主反应罐相对水平方向倾斜设置，所述积液容器位于与主反应罐上最低处相邻的位置。通过将积液容器设置在主反应罐的最低处，有利于促进积液容器对主反应罐内杂质的收集。
[0011]进一步的，所述主反应罐上设置有出气口，所述出气口处连接有气液分离器。利用气液分离器，能够截留产品气中的雾滴及固体杂质，使其重新回到主反应罐内，避免对后续管路的堵塞、腐蚀和损坏。
[0012]进一步的，所述气液分离器内设置有加热件。通过对主反应罐输出的饱和产品气进行加热，使离开分离器的气体带有过热度，以解决产品气在输送过程中的结晶堵塞问题。
[0013]进一步的，所述输送管伸入主反应罐的端部固定连接有布料管，所述布料管上均匀设置有多个喷嘴。在设备停机时，可通过由输送管向主反应罐内喷入清洗液，对主换热管的下侧和主反应罐的下部进行清洗，将主换热管及主反应罐下部的污垢分解并去除。
[0014]进一步的，所述输送管上连接有清洗口。通过在输送管上连接有清洗口，可直接将清洗液从清洗口处沿输送管输送至主反应罐内，而无需将清洗液依次沿送料管
‑
预反应罐
‑
输送管的顺序输送，有利于减少输送清洗液的能耗。
[0015]进一步的，所述主反应罐上开设有清洁口，所述清洁口处可拆卸连接有封闭件。 通过开设该清洁口，在对主反应罐进行停机清洁的时候，可将封闭件拆卸下来，将360
°
高压水枪从该清洁口处伸入主反应罐内，以便对主反应罐的四周内壁及主换热管的上侧进行清洗。
[0016]本技术的有益效果是：
[0017]1）通过在尿素溶液的进料管路上设置预反应罐，使主反应罐内换热后的蒸汽或疏水进入预反应罐内，对尿素溶液进行加热，实现尿素溶液进入主反应罐前的预反应，有利于提高对主反应罐内换热后的蒸汽或疏水的利用率，减少热量和能量的浪费，有利于节能降耗。
[0018]2）通过在主反应罐上设置积液容器及监测件，能够收集主反应罐内的杂质成分，同时监测主反应罐内的离子浓度，通过利用积液容器上的阀门排污，将主反应罐内的离子浓度控制在一定水平范围内，从而提高主反应罐设备长期运行的稳定性。
[0019]3）通过在主反应罐上设置清洁口，可与输送管端部的喷嘴配合，对主反应罐内部进行全方位地定期清洗，减少主反应罐内壁及主换热管外壁上的结垢，有利于延长主反应罐及主换热管的使用寿命，提高设备长期运行的稳定性。
附图说明
[0020]图1为本技术实施例一和实施例三至五的结构示意图。
[0021]图2为本技术实施例二的结构示意图。
[0022]图中，1、主反应罐；2、预反应罐；3、主换热管；4、预换热管；5、连接管路；6、送料管；61、送料支管；7、输送管；8、蒸汽分离件；9、蒸汽压缩机；10、积液容器；11、监测件；12、阀门；13、出气口；14、气液分离器；15、布料管；16、喷嘴；17、清洗口；18、清洁口。
具体实施方式
[0023]下面将结合实施例，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]实施例一
[0025]如图1所示，本实施例提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种尿素水解制氨反应器，其特征在于：包括主反应罐(1)和预反应罐(2)，所述主反应罐(1)内设置有主换热管(3)，所述预反应罐(2)内设置有预换热管(4)，所述主换热管(3)的出口与预换热管(4)的入口之间连接有连接管路(5)；所述预反应罐(2)上连接有送料管(6)，所述预反应罐(2)与主反应罐(1)之间连接有用于输送尿素溶液的输送管(7)。2.根据权利要求1所述的一种尿素水解制氨反应器，其特征在于：所述送料管(6)与输送管(7)之间连接有送料支管(61)。3.根据权利要求1所述的一种尿素水解制氨反应器，其特征在于：所述连接管路(5)上设置有蒸汽分离件(8)，所述蒸汽分离件(8)的蒸汽出口处连接有蒸汽压缩机(9)，所述蒸汽压缩机(9)的出口端与预反应罐(2)连接。4.根据权利要求1所述的一种尿素水解制氨反应器，其特征在于：所述主反应罐(1)的侧壁上固定连接有积液容器(10)，所述积液容器(10)位于主反应罐(1)上与主换热管(3)相邻的一侧侧壁，所述积液容器(10)上连接有出液管和监测积液容器(10)内溶液离子浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨会修，高良海，
申请(专利权)人：上海鲁源环保技术有限公司，
类型：新型
国别省市：