自攪拌式尿素水解反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煙氣脫硝凈化領(lǐng)域，具體是一種自攪拌式尿素水解反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]火電廠煙氣脫硝技術(shù)主要有低氮燃燒、選擇性非催化還原(SNCR)和選擇性催化還原(SCR);隨著國(guó)家對(duì)電站煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，煙氣脫硝列入了“十二五”的發(fā)展規(guī)劃；由于我國(guó)煤質(zhì)復(fù)雜、煙氣中NOx含量高，因此具有較高脫硝效率的SCR技術(shù)在國(guó)內(nèi)得到了極大推廣；SCR煙氣脫硝技術(shù)的還原劑可以選擇液氨、氨水和尿素。液氨價(jià)格便宜，運(yùn)輸、運(yùn)行成本低，但是屬于重大危險(xiǎn)源，運(yùn)輸、儲(chǔ)存都受到嚴(yán)格的管制；氨水中的氨濃度較低，運(yùn)輸成本高，并且工業(yè)氨水中有較多的金屬離子，對(duì)催化劑的壽命有一定影響，因此在燃煤電站的SCR工程中應(yīng)用并不廣泛；尿素是一種無(wú)毒無(wú)害的固體顆粒，輸運(yùn)、儲(chǔ)存安全便利，對(duì)環(huán)境無(wú)害，適用于脫硝工程，尤其是距離城市、居民區(qū)較近的燃煤電站。出于安全性和實(shí)用性的考慮，為了克服液氨運(yùn)輸、卸料、儲(chǔ)存、運(yùn)行、檢修等環(huán)節(jié)存在的安全隱患，適用于SCR煙氣脫硝的尿素制氨技術(shù)逐漸引起人們的關(guān)注。目前尿素制氨的技術(shù)主要有尿素?zé)峤夂湍蛩厮鈨煞N。相比熱解反應(yīng)，尿素水解過(guò)程比較徹底，無(wú)副產(chǎn)物產(chǎn)生，耗能小，只需要低品位的蒸汽即可滿足水解反應(yīng)的熱量需求，運(yùn)行成本低。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)技術(shù)中，電廠煙氣脫硝系統(tǒng)采用的尿素水解反應(yīng)器直接將水蒸汽氣直接從反應(yīng)器的底部通入加熱并補(bǔ)充水分，尿素溶液受熱分解產(chǎn)生氨氣和二氧化碳，最后從反應(yīng)器上部排出進(jìn)入SCR脫硝系統(tǒng)。目前的水解器在實(shí)際運(yùn)行中，由于水蒸氣所帶熱量在反應(yīng)器中不能有效的分散，使得反應(yīng)器的工作效率不高。
[0004]因此，為解決以上問(wèn)題，需要一種尿素水解反應(yīng)器，能夠利用水蒸氣所帶的熱量和動(dòng)能，使得反應(yīng)器中的尿素溶液充分受熱，提高反應(yīng)效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種能利用反應(yīng)完排出的貧尿素溶液對(duì)進(jìn)入反應(yīng)器的富尿素溶液進(jìn)行預(yù)熱的自攪拌式尿素水解反應(yīng)器。
[0006]本實(shí)用新型的自攪拌式尿素水解反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體、尿素溶液進(jìn)口、貧尿素溶液出口、用于將所述反應(yīng)器殼體分為反應(yīng)區(qū)和溢流區(qū)的液位擋板和垂直于反應(yīng)區(qū)底部并位于反應(yīng)區(qū)內(nèi)的進(jìn)氣主管，所述尿素溶液進(jìn)口設(shè)置于反應(yīng)區(qū)底部，貧尿素溶液出口設(shè)置于溢流區(qū)底部，所述進(jìn)氣主管頂端封閉，下端作為水蒸氣進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣主管外表面設(shè)置有多個(gè)軸線與進(jìn)氣主管周向相切的出氣噴管，所述出氣噴管以使進(jìn)氣主管周圍尿素溶液同時(shí)沿順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，所述進(jìn)氣主管為多個(gè)且均勻設(shè)置于反應(yīng)區(qū)底部，。
[0007]進(jìn)一步，還包括設(shè)置于用于平衡各進(jìn)氣主管壓強(qiáng)的平衡箱，所述平衡箱設(shè)置有多個(gè)分氣口且各分氣口與各水蒸氣進(jìn)氣口一一對(duì)應(yīng)連通，平衡箱設(shè)置于反應(yīng)器殼體的下端并平衡箱上設(shè)有總進(jìn)氣口 ；所述平衡箱內(nèi)設(shè)置有用于防止水蒸氣液化的補(bǔ)給加熱裝置。
[0008]進(jìn)一步，還包括利用排出反應(yīng)器殼體的貧尿素溶液的熱量對(duì)將要進(jìn)入反應(yīng)器殼體的尿素溶液進(jìn)行預(yù)熱的余熱回收裝置，所述余熱回收裝置包括連接尿素溶液進(jìn)口的進(jìn)料管、連接貧尿素溶液出口的出料管以及連接所述進(jìn)料管與出料管的換熱器。
[0009]進(jìn)一步，所述反應(yīng)區(qū)底部還設(shè)有排污口。
[0010]進(jìn)一步，所述反應(yīng)區(qū)底部還設(shè)有液相溫度計(jì)。
[0011]進(jìn)一步，所述反應(yīng)器殼體靠近溢流區(qū)一側(cè)設(shè)有人孔。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型公開的自攪拌式尿素水解反應(yīng)器，通過(guò)多個(gè)進(jìn)氣主管對(duì)尿素溶液的攪拌作用，使得尿素溶液的反應(yīng)更加劇烈，避免液體導(dǎo)熱性不好的缺點(diǎn)，保證反應(yīng)效率高，且利用水蒸氣的自身動(dòng)能攪拌，避免添加攪拌裝置，保證結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為進(jìn)氣主管的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為進(jìn)氣主管的俯視圖，如圖所示，本實(shí)施例中的自攪拌式尿素水解反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體1、尿素溶液進(jìn)口 11、貧尿素溶液出口 12、用于將所述反應(yīng)器殼體I分為反應(yīng)區(qū)和溢流區(qū)的液位擋板2和垂直于反應(yīng)區(qū)底部并位于反應(yīng)區(qū)內(nèi)的進(jìn)氣主管3，所述尿素溶液進(jìn)口 11設(shè)置于反應(yīng)區(qū)底部，貧尿素溶液出口 12設(shè)置于溢流區(qū)底部，在水解反應(yīng)過(guò)程中，蒸汽和富尿素溶液是不斷通入反應(yīng)器殼體I的反應(yīng)區(qū)內(nèi)，因此反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)區(qū)內(nèi)液位會(huì)逐漸升高，反應(yīng)過(guò)的貧尿素溶液會(huì)不斷的從反應(yīng)區(qū)越過(guò)液位擋板2溢流入溢流區(qū)內(nèi)，因此液位擋板2可保證尿素溶液維持在正常液位，而溢流區(qū)可用于收集反應(yīng)完成的貧尿素溶液，所述進(jìn)氣主管3頂端封閉，下端作為水蒸氣進(jìn)氣口與外部水蒸氣源連通，所述進(jìn)氣主管3外表面設(shè)置有多個(gè)軸線與進(jìn)氣主管3周向相切的出氣噴管31，出氣噴管31遠(yuǎn)離進(jìn)氣主管3端為出氣口，另一端與進(jìn)氣主管3密封連通，所述出氣噴管31以使進(jìn)氣主管3周圍尿素溶液同時(shí)沿順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，即出氣噴管31沿進(jìn)氣主管3外表面的旋轉(zhuǎn)方向一致且沿進(jìn)氣主管3的軸向和周向設(shè)置多個(gè)，所述進(jìn)氣主管3為多個(gè)且均勻設(shè)置于反應(yīng)區(qū)底部，反應(yīng)室頂部設(shè)置有氨氣出口 9 ;通過(guò)多個(gè)進(jìn)氣主管3對(duì)尿素溶液的攪拌作用，使得尿素溶液的反應(yīng)更加劇烈，避免液體導(dǎo)熱性不好的缺點(diǎn)，保證反應(yīng)效率高，且利用水蒸氣的自身動(dòng)能攪拌，避免添加攪拌裝置，保證結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
[0017]本實(shí)施例中，還包括設(shè)置于用于平衡各進(jìn)氣主管3壓強(qiáng)的平衡箱4，所述平衡箱4設(shè)置有多個(gè)分氣口且各分氣口與各水蒸氣進(jìn)氣口一一對(duì)應(yīng)連通，平衡箱4設(shè)置于反應(yīng)器殼體I的下端并平衡箱4上設(shè)有總進(jìn)氣口 41 ;所述平衡箱4內(nèi)設(shè)置有用于防止水蒸氣液化的補(bǔ)給加熱裝置5，補(bǔ)給加熱裝置5可為電熱板，通過(guò)將平衡箱4設(shè)置于靠近反應(yīng)區(qū)的下端，使得水蒸氣對(duì)尿素溶液攪拌均勻，補(bǔ)給加熱裝置5能夠?yàn)樗魵鈧鬏斶^(guò)程中散失的熱量進(jìn)行補(bǔ)給，保證反應(yīng)器中的熱量充足。
[0018]本實(shí)施例中，還包括利用排出反應(yīng)器殼體I的貧尿素溶液的熱量對(duì)將要進(jìn)入反應(yīng)器殼體I的尿素溶液進(jìn)行預(yù)熱的余熱回收裝置，所述余熱回收裝置包括連接尿素溶液進(jìn)口11的進(jìn)料管7、連接貧尿素溶液出口 12的出料管8以及連接所述進(jìn)料管7與出料管8的換熱器6 ;換熱器6是現(xiàn)有的在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備，換熱器6連接時(shí)，將出料管8連接于換液器熱流體入口與反應(yīng)器殼體I的貧尿素溶液出口 12之間，而進(jìn)料管7連接于換液器冷流體入口與反應(yīng)器殼體I的尿素溶液進(jìn)口 11之間。
[0019]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)區(qū)底部還設(shè)有排污口 ；當(dāng)尿素溶液反應(yīng)完畢，不再向反應(yīng)器殼體I內(nèi)補(bǔ)充富尿素溶液且反應(yīng)器殼體I內(nèi)不再產(chǎn)生氨氣時(shí)，可通該排污口將反應(yīng)區(qū)內(nèi)的貧尿素溶液排出。
[0020]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)區(qū)底部還設(shè)有液相溫度計(jì)；所述反應(yīng)區(qū)底部還設(shè)有液相溫度計(jì)，溫度對(duì)尿素的水解速度影響較大，每增加10°c反應(yīng)速度增加1.4-1.5倍，因此，對(duì)溶液反應(yīng)過(guò)程中的溫度極為重要，而液相溫度計(jì)可實(shí)時(shí)采集溶液的溫度數(shù)值，以供作業(yè)人員監(jiān)測(cè)。
[0021]本實(shí)施例中，所述反應(yīng)器殼體I靠近溢流區(qū)一側(cè)設(shè)有人孔13 ;本實(shí)施例中，所述反應(yīng)器殼體I靠近溢流區(qū)一側(cè)設(shè)有人孔13，人孔可供檢修人員進(jìn)入反應(yīng)器殼體I內(nèi)進(jìn)行設(shè)備檢修，另外，將人孔設(shè)置于溢流區(qū)一側(cè)，可避免人孔密封不嚴(yán)時(shí)導(dǎo)致反應(yīng)區(qū)內(nèi)溶液通過(guò)人孔滲出。
[0022]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自攪拌式尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:包括反應(yīng)器殼體、尿素溶液進(jìn)口、貧尿素溶液出口、用于將所述反應(yīng)器殼體分為反應(yīng)區(qū)和溢流區(qū)的液位擋板和垂直于反應(yīng)區(qū)底部并位于反應(yīng)區(qū)內(nèi)的進(jìn)氣主管，所述尿素溶液進(jìn)口設(shè)置于反應(yīng)區(qū)底部，貧尿素溶液出口設(shè)置于溢流區(qū)底部，所述進(jìn)氣主管頂端封閉，下端作為水蒸氣進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣主管外表面設(shè)置有多個(gè)軸線與進(jìn)氣主管周向相切的出氣噴管，所述出氣噴管以使進(jìn)氣主管周圍尿素溶液同時(shí)沿順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，所述進(jìn)氣主管為多個(gè)且均勻設(shè)置于反應(yīng)區(qū)底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自攪拌式尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:還包括設(shè)置于用于平衡各進(jìn)氣主管壓強(qiáng)的平衡箱，所述平衡箱設(shè)置有多個(gè)分氣口且各分氣口與各水蒸氣進(jìn)氣口一一對(duì)應(yīng)連通，平衡箱設(shè)置于反應(yīng)器殼體的下端并平衡箱上設(shè)有總進(jìn)氣口 ；所述平衡箱內(nèi)設(shè)置有用于防止水蒸氣液化的補(bǔ)給加熱裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自攪拌式尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:還包括利用排出反應(yīng)器殼體的貧尿素溶液的熱量對(duì)將要進(jìn)入反應(yīng)器殼體的尿素溶液進(jìn)行預(yù)熱的余熱回收裝置，所述余熱回收裝置包括連接尿素溶液進(jìn)口的進(jìn)料管、連接貧尿素溶液出口的出料管以及連接所述進(jìn)料管與出料管的換熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自攪拌式尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)區(qū)底部還設(shè)有排污口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自攪拌式尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)區(qū)底部還設(shè)有液相溫度計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自攪拌式尿素水解反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器殼體靠近溢流區(qū)一側(cè)設(shè)有人孔。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種自攪拌式尿素水解反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體、尿素溶液進(jìn)口、貧尿素溶液出口、用于將所述反應(yīng)器殼體分為反應(yīng)區(qū)和溢流區(qū)的液位擋板和垂直于反應(yīng)區(qū)底部并位于反應(yīng)區(qū)內(nèi)的進(jìn)氣主管，所述進(jìn)氣主管外表面設(shè)置有多個(gè)軸線與進(jìn)氣主管周向相切的出氣噴管，所述出氣噴管以使進(jìn)氣主管周圍尿素溶液同時(shí)沿順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，所述進(jìn)氣主管為多個(gè)且均勻設(shè)置于反應(yīng)區(qū)底部；通過(guò)多個(gè)進(jìn)氣主管對(duì)尿素溶液的攪拌作用，使得尿素溶液的反應(yīng)更加劇烈，避免液體導(dǎo)熱性不好的缺點(diǎn)，保證反應(yīng)效率高，且利用水蒸氣的自身動(dòng)能攪拌，避免添加攪拌裝置，保證結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
【IPC分類】C01C1-08
【公開號(hào)】CN204529331
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520215146
【發(fā)明人】張輝
【申請(qǐng)人】重慶遠(yuǎn)達(dá)煙氣治理特許經(jīng)營(yíng)有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月10日