一种基于尿素水解制氨脱硝耦合碱基喷射脱除SO3的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于尿素水解制氨脱硝耦合碱基喷射脱除SO3的系统，属于烟气污染物治理技术领域。包括水解反应器、混合装置、稀释风机、氨/空混合器、喷氨格栅、碱基溶解罐、溶液输送泵和碱基计量装置，水解反应器与混合装置连接，碱基溶解罐经溶液输送泵连接至碱基计量装置，碱基计量装置与混合装置连接，混合装置与氨/空混合器连接，稀释风机与氨/空混合器连接，氨/空混合器与喷氨格栅连接。实用新型专利技术充分融合碱基喷射脱除SO3和尿素水解制氨脱硝两项工艺技术特点，优化工艺布局，可操作性强，投资与运行成本低，对各类燃煤发电企业均具有适用性，能够有效的脱除SO3，具有良好的环保效益与经济效益，应用前景广泛。应用前景广泛。应用前景广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种基于尿素水解制氨脱硝耦合碱基喷射脱除SO3的系统


[0001]本技术涉及一种基于尿素水解制氨脱硝耦合碱基喷射脱除SO3的系统，属于烟气污染物治理


技术介绍

[0002]SO3是燃煤锅炉尾部烟道腐蚀、空气预热器堵塞、酸雨、“蓝羽”等现象的主要原因。因此开发治理烟气中SO3的技术十分必要且意义重大。碱性喷射技术是通过喷射碱性吸收剂到烟道中，与SO3反应生成硫酸盐，并经过除尘设备去除，其工艺系统包括除尘系统、换热系统、加药系统、脱硝系统以及烟道、阀门和相关动力与监测设备等，该套工艺系统存在投资费用高、经济性差的问题。而尿素水解制氨脱硝工艺系统是将浓度约50%的尿素溶液输送到尿素水解反应器，在压力约为0.4～0.6MPa、温度约为130～160℃的条件下水解反应生成含氨混合气（氨浓度37.5%、CO2浓度18.7%、水蒸气43.8%）。混合气通过水解反应器上部的汽水分离器分离后进入成品气母管，并与含氨混合气的管路连接，含氨混合气经由流量控制调节后与稀释风在氨/空气混合器混合稀释至氨浓度在5%以下，最后通过喷氨格栅进入SCR反应器进行脱硝。
[0003]现有技术中，公开号为CN 212327854 U的专利公开了一种碱基喷射多级增湿的烟气SO3脱除系统，该专利技术通过在SCR脱硝反应器前烟道内喷射干态碱基吸附剂脱除烟气中的SO3，并在空预器前与电除尘器前烟道内设置两级碱液雾化增湿装置，进一步提高碱基吸附剂利用率及SO3脱除效率，从而有效避免了湿态碱基吸附剂对SCR脱硝催化剂的毒化作用，同时通过烟气调质提高了电除尘器的除尘效率，但存在新增设备较多、投资和运行成本高等问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的基于尿素水解制氨脱硝耦合碱基喷射脱除SO3的系统，本技术充分结合碱基喷射脱除SO3和尿素水解制氨脱硝两个领域的技术特点，综合考虑各工艺路线特点，优化工艺结构布局，开发一种新型的烟气污染物综合治理工艺系统，实现NO
X
和SO3的协同脱除。
[0005]本技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于尿素水解制氨脱硝耦合碱基喷射脱除SO3的系统，其特征是，包括水解反应器、混合装置、稀释风机、氨/空混合器、喷氨格栅、碱基溶解罐、溶液输送泵和碱基计量装置，所述水解反应器与混合装置连接，所述碱基溶解罐经溶液输送泵连接至碱基计量装置，所述碱基计量装置与混合装置连接，所述混合装置与氨/空混合器连接，所述稀释风机与氨/空混合器连接，所述氨/空混合器与喷氨格栅连接。
[0006]进一步的，所述碱基溶解罐中配制有碱基吸收剂。
[0007]本技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：
[0008]本技术结构简单、操作方便，基于现有尿素水解制氨脱硝工艺，既可降低新增
碱基喷射系统的设备费用以及运维费用，也可利用碱基吸收剂吸收水解反应器出口成品气中的CO2，降低氨气混合气在管道内结晶的风险，同时利用SCR脱硝装置喷氨格栅的均匀性布置特点，增加碱性物质与烟气中SO3混合的均匀性，有利于提高SO3的脱除效率。
[0009]本技术充分融合碱基喷射脱除SO3和尿素水解制氨脱硝两项工艺技术特点，优化工艺布局，可操作性强，投资与运行成本低，对各类燃煤发电企业均具有适用性，能够有效的脱除SO3，具有良好的环保效益与经济效益，应用前景广泛。
附图说明
[0010]图1是本技术中系统的结构示意图。
[0011]图中：水解反应器1、混合装置2、稀释风机3、氨/空混合器4、喷氨格栅5、碱基溶解罐6、溶液输送泵7、碱基计量装置8。
具体实施方式
[0012]下面结合附图并通过实施例对本技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。
[0013]实施例
[0014]参见图1，本实施例中，一种基于尿素水解制氨脱硝耦合碱基喷射脱除SO3的系统，包括水解反应器1、混合装置2、稀释风机3、氨/空混合器4、喷氨格栅5、碱基溶解罐6、溶液输送泵7和碱基计量装置8，水解反应器1与混合装置2连接，碱基溶解罐6经溶液输送泵7连接至碱基计量装置8，碱基计量装置8与混合装置2连接，混合装置2与氨/空混合器4连接，稀释风机3与氨/空混合器4连接，氨/空混合器4与喷氨格栅5连接。
[0015]整套系统中工艺的反应机理如下：
[0016]尿素水解制氨反应机理：
[0017]CO(NH2)2+H2O
→
NH2COOHNH4[0018]NH2COOHNH4→
2NH3+CO2[0019]碱基喷射反应机理：
[0020]2NaOH+CO2→
Na2CO3+H2O
[0021]Na2CO3+SO3→
Na2SO4+CO2[0022]工艺流程：水解反应器1生成含氨浓度约37.5%的混合气，经上部的汽水分离器分离后进入成品气母管，碱基溶解罐6中配置的碱基吸收剂经溶液输送泵7加压和碱基计量装置8后喷入混合装置2中，与原尿素水解制氨脱硝工艺中的含氨成品气混合，经由流量控制调节后与稀释风在氨/空混合器4混合稀释至氨浓度在5%以下，最后通过喷氨格栅5进入SCR反应器进行脱硝；
[0023]其中，碱基吸收剂为NaOH溶液，由固体NaOH在基溶解罐6中配制而来。混合装置2用于碱基吸收剂NaOH溶液与水解反应器1出口的成品气进行混合，混合装置2中碱基吸收剂NaOH溶液吸收成品气中的CO2形成Na2CO3。配制的NaOH溶液在溶液输送泵7加压的作用下经雾化处理后进入混合装置2中。氨/空混合器4实现稀释风与混合装置2出口的混合气充分混合。喷氨格栅5均匀布置在脱硝入口烟道截面上，既可以实现NH3与NO
X
的充分混合，实现NO
X
的脱除，又可以实现Na2CO3与烟气中SO3的充分混合，促进反应生成Na2SO4，有效降低烟气中
SO3的浓度。
[0024]本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
[0025]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本技术结构所作的举例说明。凡依据本技术专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化，均包括在本技术专利的保护范围内。本技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本技术的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于尿素水解制氨脱硝耦合碱基喷射脱除SO3的系统，其特征是，包括水解反应器（1）、混合装置（2）、稀释风机（3）、氨/空混合器（4）、喷氨格栅（5）、碱基溶解罐（6）、溶液输送泵（7）和碱基计量装置（8），所述水解反应器（1）与混合装置（2）连接，所述碱基溶解罐（6）经溶液输送泵（7）连接至碱基计量装置（8...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐克涛，裴煜坤，何永兵，江建平，郭栋，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：