專利名稱：煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于煙氣脫硝(氮)領域，具體的說，涉及一種化石原料鍋爐煙氣脫硝、 氮用尿素溶液水解制氨反應器。
背景技術：
目前，控制化石原料鍋爐NOx排放的措施分兩大類。一類是通過燃燒技術的改進 (包括采用先進的低NOx燃燒器)降低NOx排放量，另一類是在鍋爐尾部加裝脫除氮氧化物裝置即一煙氣脫硝(氮)裝置。隨著國家對NOx排放控制標準的嚴格控制，前者已不能滿足排放要求，因此在鍋爐尾部加裝煙氣脫硝(氮)裝置一即采用選擇性催化還原法(即SCR)脫除煙氣中的NOx是今后產業(yè)的高峰。選擇性催化還原法是指在催化劑的作用下，以NH3為還原劑，與煙氣中的氮氧化物 (NOx)反應生成無毒、無污染的隊和H20。工業(yè)上能產生脫硝(氮)還原劑NH3的物質有液氨、 氨水和尿素三種。無水氨，又名液氨。液氨泄漏到空氣中，與空氣中的水形成云狀物，不易擴散，對附近人的人生安全造成危害。氨蒸汽與空氣混合物的爆炸極限為15. 79Γ27. 4%，氨和空氣混合物達到上述濃度范圍與明火能燃燒和爆炸，如有油類和其他可燃性物質存在，則危險性更高。氨水也屬于危險品，用于脫硝(氮)的氨水濃度通常為20%19%，氨水較液氨相對安全， 但空氣中的氨氣達到上述爆炸極限也同樣會有爆炸危險。因此液氨和氨水在儲存、運輸和使用方面國家有嚴格的法律法規(guī)要求。相對于液氨和氨水，尿素是無毒、無害的化學品，便于運輸和儲存，可用火車或汽車運輸，運輸和儲存過程不需要特別的安全措施。尿素溶液做為制取脫硝(氮)還原劑的原料，可避免在儲存、輸送和使用過程中泄漏時造成危險。因此，越來越多的燃用化石燃料鍋爐企業(yè)希望采用尿素溶液作為脫硝(氮)還原劑。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應器，該反應設施，可以將尿素水溶液在熱源的作用下，快速產出大量清潔煙氣脫硝(氮) 還原劑；并且能隨著煙氣脫硝(氮)裝置需要還原劑量的變化而快速調整產氨量(減少氨逃逸)。本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應器，所述反應器為立式圓柱型結構，包括由上至少依次連接固定的上部產品混合氣出口區(qū)、中部氣液分離區(qū)、下部水解反應區(qū)構成。尿素制取脫硝(氮)還原劑，通常有兩種方法熱解和水解。熱解法是直接快速加熱霧化后的尿素溶液進行分解，但熱解法經常分解不完全，影響煙氣脫硝(氮)的效率。水解法是在一定的反應設施中，將尿素水溶液在熱源的作用下加以分解，以制取煙氣脫硝(氮)還原劑，該設施即煙氣脫硝(氮)用尿素溶液水解制氨反應器。本實用新型采用立式圓柱型結構。立式圓柱型結構可以有效減少脫硝過程中氨逃逸的程度當氨需求量減小時，可以及時通過減小尿素溶液的進料流量或者改變反應設施內尿素溶液的總量，從而降低反應的程度，及時響應煙氣脫硝(氮)裝置負荷的變化，從而降低氨的逃逸率。本實用新型采用立式圓柱型結構，設施停車時，能快速的停止產品氣的生產。由于立式反應器內貯液量少，當不需要產品氣時，停止熱能供應，設施內溫度能及時的降下來。從而抑制氨的逃逸，增加后續(xù)煙氣脫硝(氮)裝置的安全性。所述上部產品混合氣出口區(qū)由固定連接的產品混合氣出口及產品氣再熱器組成， 產品氣再熱器與中部氣液分離區(qū)連接固定。本實用新型設施在產品氣出口前設計有產品氣再熱裝置。該設計以保證產品氣的過熱度為目的，防止產品氣在冷凝時發(fā)生逆反應，而降低產品氣的純度及濃度。所述中部氣液分離區(qū)由分離區(qū)外筒體及固定于分離區(qū)外筒體內的除霧器組成。本實用新型設計有除霧器，使產品氣不帶液滴，保證產品氣潔凈。所述下部水解反應區(qū)包括反應區(qū)外筒體、置于反應區(qū)外筒體內的加熱器，反應區(qū)外筒體上設有尿素溶液進料裝置、尿素反應殘液出料口、底部排污口、窺視鏡、檢修孔及外部液位計。本實用新型在水解反應區(qū)內設置加熱器。由于尿素水溶液水解時需吸收大量的熱量，該實用新型在水解反應區(qū)的加熱器可滿足此要求；加熱器在設計時保證尿素溶液與熱源充分接觸，且傳熱快，因而能快速生產產品氣，縮短響應時間。所述中部氣液分離區(qū)與下部水解反應區(qū)間采用一倒錐體結構連接。所述倒錐體結構與反應區(qū)外筒體呈一體結構。本實用新型的有益效果是1、本實用新型采用立式圓柱型結構，該結構可以有效減少脫硝過程中氨逃逸的程度當氨需求量減小時，可以及時通過減小尿素溶液的進料流量或者改變反應設施內尿素溶液的總量，從而降低反應的程度，及時響應煙氣脫硝(氮)裝置負荷的變化，從而降低氨的逃逸率。2、本實用新型采用立式圓柱型結構，設施停車時，能快速的停止產品氣的生產。由于立式反應器內貯液量少，當不需要產品氣時，停止熱能供應，設施內溫度能及時的降下來。從而抑制氨的逃逸，增加后續(xù)煙氣脫硝(氮)裝置的安全性。

圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。參見圖1所示，本實施例如圖所示，本實施例為一立式圓柱型結構，包括有上部產品混合氣出口區(qū)1、中部氣液分離區(qū)2、下部水解反應區(qū)3三大部分組成。中部氣液分離區(qū) 2與下部水解反應區(qū)3間采用一倒錐體結構4連接，倒錐體結構4與中部氣液分離區(qū)2采用法蘭連接，倒錐體結構4與下部水解反應區(qū)3依靠焊接成一整體，便于成型，中部氣液分離區(qū)2與產品混合氣出口區(qū)1采用法蘭連接。在上部產品混合氣出口區(qū)由產品混合氣出口11及產品氣再熱器12組成；中部氣液分離區(qū)2由分離區(qū)外筒體21及除霧裝置22組成；下部水解反應區(qū)3由反應區(qū)外筒體31、加熱器32、尿素溶液進料裝置33、尿素反應殘液出料口 34、底部排污口 35、窺視鏡36、檢修孔37及外部液位計38組成。整個設施設置三個支腿， 擱置在地面。 如上所述，便可較好的實現(xiàn)本實用新型。
權利要求1.煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應器，其特征在于，所述煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應器為立式圓柱型結構，包括由上至少依次連接固定的上部產品混合氣出口區(qū)(1)、中部氣液分離區(qū)(2)、下部水解反應區(qū)(3)構成。
2.根據權利要求1所述的煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應器，其特征在于，所述上部產品混合氣出口區(qū)(1)由固定連接的產品混合氣出口(11)及產品氣再熱器(12)組成， 產品氣再熱器(12)與中部氣液分離區(qū)(2)連接固定。
3.根據權利要求1所述的煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應器，其特征在于，所述中部氣液分離區(qū)(2)由分離區(qū)外筒體(21)及固定于分離區(qū)外筒體(21)內的除霧器(22)組成。
4.根據權利要求1所述的煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應器，其特征在于，所述下部水解反應區(qū)(3)包括反應區(qū)外筒體(31)、置于反應區(qū)外筒體(31)內的加熱器(32)， 反應區(qū)外筒體(31)上設有尿素溶液進料裝置(33)、尿素反應殘液出料口(34)、底部排污口 (35),窺視鏡(36)、檢修孔(37)及外部液位計(38)。
5.根據權利要求1所述的煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應器，其特征在于，所述中部氣液分離區(qū)(2)與下部水解反應區(qū)(3)間采用一倒錐體結構(4)連接。
6.根據權利要求1所述的煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應器，其特征在于，所述倒錐體結構(4)與反應區(qū)外筒體(31)呈一體結構。
專利摘要本實用新型公開了一種煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應器。該煙氣脫硝、氮用尿素溶液水解制氨反應器為立式圓柱型結構，包括由上至少依次連接固定的上部產品混合氣出口區(qū)(1)、中部氣液分離區(qū)(2)、下部水解反應區(qū)(3)構成。本實用新型采用立式圓柱型結構，該結構可以有效減少脫硝過程中氨逃逸的程度當氨需求量減小時，可以及時通過減小尿素溶液的進料流量或者改變反應設施內尿素溶液的總量，從而降低反應的程度，及時響應煙氣脫硝(氮)裝置負荷的變化，從而降低氨的逃逸率；并且設施停車時，能快速的停止產品氣的生產，由于立式反應器內貯液量少，當不需要產品氣時，停止熱能供應，設施內溫度能及時的降下來，從而抑制氨的逃逸，增加后續(xù)煙氣脫硝(氮)裝置的安全性。
文檔編號B01D53/56GK201959720SQ20112003873
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權日2011年2月15日
發(fā)明者吳學良, 鄭偉 申請人:成都銳思環(huán)保工程有限公司