【技术实现步骤摘要】
本公开涉及脱硝，具体地，涉及一种尿素水解制备氨气进行脱硝的方法及系统。
技术介绍
1、现有的scr脱硝技术主要采用以液氨作为还原剂，即选择性催化还原技术(scr)，是指在催化剂的作用和氧气存在的条件下，nh3优先和nox发生还原脱除反应，生成氮气和水，而不和烟气中的氧气发生氧化反应。
2、scr脱硝原理为：在催化剂作用下，向温度为280～420℃的烟气中喷入氨气，将nox还原成n2和h2o。对scr脱硝系统的制约因素随运行环境和工艺过程而变化。制约因素包括系统压降、烟道尺寸、空间、烟气微粒含量、逃逸氨浓度限制、so2氧化率、温度和nox浓度，都影响脱硝催化剂寿命和系统的设计。除温度外，nox、nh3浓度、过量氧和停留时间也对反应过程有一定影响。scr系统一般由氨或氨水的储存系统、(氨水转化为氨系统)、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、检测控制系统等组成。
3、目前，脱硝技术主要以液氨为脱硝还原剂，在脱硝效果上能满足要求。氨作为一种重要的化工原料，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。氨易溶于水，溶于水后形成铵根离子nh4+、氢氧根离子oh-，呈碱性的碱性溶液。液氨多储于耐压钢瓶或钢槽中，且不能与乙醛、丙烯醛、硼等物质共存。液氨在工业上应用广泛，具有腐蚀性且容易挥发，所以其化学事故发生率很高。液氨具有爆炸的风险，其储存和运输均具有安全隐患，电厂液氨站属于重大危险源范畴。所以，亟需寻找一种能够替代液氨且能生成氨气的物质及脱硝方法。
技术实现思路>
1、本公开的目的是提供一种尿素水解制备氨气进行脱硝的方法及系统，该方法安全环保，且能够达到脱硝的目的。
2、为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种尿素水解制备氨气进行脱硝的方法，该方法包括如下步骤：
3、s1、将尿素颗粒与除盐水在尿素溶解罐中混合，得到尿素溶液；
4、s2、使尿素溶液与催化剂在尿素水解反应器中接触进行水解汽化反应，得到混合气；
5、s3、采用稀释风机向喷氨格栅中鼓入空气与混合气混合使混合气稀释，然后将得到的稀释混合气喷入脱硝反应器中与高温烟气混合并进行脱硝反应。
6、可选地，步骤s1中，所述尿素溶液的质量浓度为30-60％；步骤s2中，所述混合气中含有氨气，所述氨气的体积浓度为28.6-47.4％；步骤s3中，所述空气与混合气中氨气的体积比为1：0.05-0.15；所述稀释风机鼓入空气的条件包括：风量为3500-6000m3/s，压力为0.003-0.006mpa，温度为160-180℃。
7、可选地，步骤s2中，所述水解汽化反应的条件包括：压力为0.35-0.55mpa，温度为130-145℃；步骤s3中，所述脱硝反应的条件包括：温度为320～380℃。
8、可选地，所述催化剂通过包括以下的步骤的方法制备得到：使催化剂原料与水进行混合处理；其中，所述催化剂原料与水的质量比为1～1：1.5。
9、可选地，所述混合处理的条件包括：温度为45～60℃，时间为0.5-1h；所述催化剂原料选自磷酸盐；优选地，所述磷酸盐选自磷酸二氢氨和/或磷酸铵。
10、本公开第二方面提供一种尿素水解制备氨气进行脱硝的系统，所述系统包括尿素供给单元、尿素水解单元、催化剂制备单元和脱硝反应单元；
11、所述尿素供给单元包括尿素溶解罐和尿素存储罐，所述尿素溶解罐的出口与所述尿素存储罐的入口连通，所述尿素存储罐的出口向外延伸设置有尿素溶液排出管路；
12、所述尿素水解单元包括尿素水解反应器、喷氨格栅和稀释风机，所述水解反应器包括尿素溶液入口、混合气排出口、催化剂入口和加热盘管；
13、所述催化剂制备单元包括催化剂制备罐和催化剂存储罐，所述催化剂制备罐的出口与所述催化剂存储罐的入口连通；所述催化剂存储罐的出口与所述尿素水解反应器的催化剂入口连通；
14、所述尿素水解反应器的尿素溶液入口与所述尿素溶液排出管路的出口连通，所述尿素水解反应器的混合气出口向外延伸设置有混合气排除管道，且所述混合气排除管道的出口与所述喷氨格栅的混合气入口连通；
15、所述脱硝反应单元包括脱硝反应器，所述脱硝反应器包括稀释混合气入口，所述稀释混合气入口与喷氨格栅的稀释混合气出口连通；
16、所述稀释风机的出口向外延伸设置有空气排出管道，且空气排出管道的出口与所述喷氨格栅的空气入口连通；在所述空气排出管道上设置有空气加热器。
17、可选地，所述尿素水解单元还包括至少三个液位传感器、至少三个第一温度传感器和至少三个第一压力传感器，所述至少三个液位传感器、至少三个第一温度传感器和至少三个第一压力传感器各自独立地设置于所述尿素水解反应器中，分别用于测量尿素水解反应器中的液体的液位、温度和压力。
18、可选地，沿尿素溶液流动的方向，在所述尿素溶液排出管路上依次设置有取样口、供应泵和流量控制阀；所述取样口用于抽去尿素溶液样品以检验尿素溶液的质量浓度，并根据检验的尿素溶液的浓度开启和关闭所述供应泵和流量控制阀；
19、所述流量控制阀还分别与液位传感器和脱硝反应单元信号连接，用以根据液位传感器反馈的尿素水解反应器中的液位信号和/或脱硝反应单元需要的氨气的量调节流量控制阀来控制尿素溶液的流量；
20、所述尿素水解反应器上还设置排污口和泄压口，在所述泄压口向外延伸的管路上设置有泄压阀，所述泄压阀与所述第一压力传感器信号连接，用以根据第一压力传感器的压力信号开启和关闭泄压阀。
21、可选地，所述系统还包括蒸汽供给单元，所述蒸汽供给单元包括在减温减压器和冷凝水回收箱，所述减温减压器的排出管路包括第一蒸汽支路和第二蒸汽支路；
22、所述第一蒸汽支路的出口与所述加热盘管入口连通；在所述第一蒸汽支路的出口管路上依次设置有第二压力传感器、第二温度传感器和第一调节阀；所述第二压力传感器和第二温度传感器分别与所述第一调节阀信号连接，以根据第二压力传感器的压力信号和第二温度传感器的温度信号开启和关闭第一调节阀；
23、所述第二蒸汽支路的出口与所述尿素水解反应器的蒸汽入口连通；
24、沿所述加热盘管的出口向外延伸设置有冷凝水回收管路，所述冷凝水回收管路的出口与所述冷凝水回收箱的入口连通，且在冷凝水回收管路上设置有第二调节阀，所述第二调节阀与所述第一温度传感器信号连接，以根据第一温度传感器的温度信号开启和关闭第二调节阀。
25、可选地，所述尿素溶解罐还设置有循环管路，且在循环管路上设置有循环泵；
26、所述脱硝反应器还包括高温烟气入口和脱硝后的可排放气体出口。
27、通过上述技术方案，本公开提供一种尿素水解制备氨气进行脱硝的方法，该方法采用尿素水解制备的氨气作为scr脱硝技术的还原剂，尿素及尿素溶液能够避免安全隐患。并且，尿素水解制备得到的氨气，能够达到烟气脱硝的目的，使烟气中的含氮氧化物消除，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种尿素水解制备氨气进行脱硝的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述尿素溶液的质量浓度为30-60％；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述水解汽化反应的条件包括：压力为0.35-0.55MPa，温度为130-145℃；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂通过包括以下的步骤的方法制备得到：使催化剂原料与水进行混合处理；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述混合处理的条件包括：温度为45～60℃，时间为0.5-1h；
6.一种尿素水解制备氨气进行脱硝的系统，其特征在于，所述系统包括尿素供给单元、尿素水解单元、催化剂制备单元和脱硝反应单元；
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述尿素水解单元还包括至少三个液位传感器、至少三个第一温度传感器和至少三个第一压力传感器，所述至少三个液位传感器、至少三个第一温度传感器和至少三个第一压力传感器各自独立地设置于所述尿素水解反应器(3)中，分别用于测量尿素水
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，沿尿素溶液流动的方向，在所述尿素溶液排出管路上依次设置有取样口、供应泵和流量控制阀；所述取样口用于抽去尿素溶液样品以检验尿素溶液的质量浓度，并根据检验的尿素溶液的浓度开启和关闭所述供应泵和流量控制阀；
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括蒸汽供给单元，所述蒸汽供给单元包括在减温减压器(6)和冷凝水回收箱(7)，所述减温减压器(6)的排出管路包括第一蒸汽支路和第二蒸汽支路；
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述尿素溶解罐(1)还设置有循环管路，且在循环管路上设置有循环泵；
...【技术特征摘要】
1.一种尿素水解制备氨气进行脱硝的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述尿素溶液的质量浓度为30-60％；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述水解汽化反应的条件包括：压力为0.35-0.55mpa，温度为130-145℃；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂通过包括以下的步骤的方法制备得到：使催化剂原料与水进行混合处理；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述混合处理的条件包括：温度为45～60℃，时间为0.5-1h；
6.一种尿素水解制备氨气进行脱硝的系统，其特征在于，所述系统包括尿素供给单元、尿素水解单元、催化剂制备单元和脱硝反应单元；
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述尿素水解单元还包括至少三个液位传感器...
【专利技术属性】
技术研发人员：张敏智，孙彬，
申请(专利权)人：国能神皖池州发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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