[實用新型]一種高濃度氨氣稀釋濃度在線測量裝置

有效

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• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN203365212U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋云鵬;彭代軍;申鎮(zhèn);譚效德;丁艷軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國大唐集團環(huán)境技術(shù)有限公司;中國大唐集團科技工程有限公司
• 主分類號: G01N1/38
• 分類號: G01N1/38;G01N27/26
• 代理公司: 北京君尚知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 余長江

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高濃度氨氣稀釋濃度在線測量裝置，用于利用尿素催化水解生成的氨氣使火電廠燃煤煙氣脫硝的工藝過程中尿素催化水解反應后氨氣濃度的測量。

背景技術(shù)

煙氣脫硝，是指將高溫燃燒后（包括燃煤鍋爐、燃油燃氣鍋爐以及一些工業(yè)爐）煙氣中所含的有害物質(zhì)—NOX脫除的技術(shù)，包括SCR和SNCR兩種主要技術(shù)流派，其中SCR是煙氣脫硝的主流技術(shù)。所謂SCR技術(shù)，是指在鍋爐的省煤器和空預器之間設(shè)置SCR反應器，在反應器內(nèi)安裝催化劑，在反應器之前的煙道截面內(nèi)噴入還原劑（含氨氣體），還原劑與NOx在催化劑表面上發(fā)生反應脫除NOX。

SCR煙氣脫硝所使用的還原劑從根本上來說是氨氣，需要在現(xiàn)場設(shè)置一套能夠持續(xù)生產(chǎn)氨氣的裝置。從原料上來看，氨氣制備系統(tǒng)可以分為無水液氨系統(tǒng)、氨水系統(tǒng)和尿素系統(tǒng)。其中使用液氨蒸發(fā)制備氨氣的系統(tǒng)最為常用，原因是其投資最便宜，運輸、使用成本也最低，但液氨系統(tǒng)存在重大的安全隱患，特別是它的運輸和存儲過程，液氨泄漏帶來的危害非常大，安全事故屢見不鮮；氨水系統(tǒng)的投資、運行以及運輸成本都很高，比液氨安全一些，但仍有一定的安全隱患；尿素系統(tǒng)的投資及運行成本與液氨系統(tǒng)相比較高，但運輸成本相當，并且尿素系統(tǒng)基本上沒有安全隱患，是最安全的氨氣制備技術(shù)。

為了分析尿素水解反應的程度，需對出口氨氣濃度進行測量。通過分析整個水解反應釋放出氨的總量，和尿素原料用量對比，得出整個水解反應中尿素的利用率。由于氨氣濃度太高，需要將其稀釋，稀釋后有兩種設(shè)備可供選擇：紅外氨氣檢測和電化學氨氣檢測。計算時需要考慮兩個重要因素：水蒸氣露點溫度和儀器測量范圍，紅外氨氣檢測儀測量范圍為0-6%或0-100%，電化學氨氣檢測儀測量范圍為0-5000ppm，因此在計算時紅外設(shè)備主要考慮露點溫度，電化學設(shè)備主要考慮測量范圍。

由于尿素催化水解出口氨氣體積濃度在37%左右，氨氣濃度太高，電化學氨氣檢測儀測量范圍為0-5000ppm，溫度70度，無法直接測量，所以需要先稀釋反應釜出口的氨氣，將溫度和濃度降下來再進行測量。并且，現(xiàn)有高濃度氨氣在線測量方法容易出現(xiàn)局部水蒸氣凝結(jié)的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種高濃度氨氣稀釋測量裝置，可以實現(xiàn)對氨氣的稀釋混合，降低氨氣濃度，使其可以直接被氨氣濃度測量儀表在線測量。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種高濃度氨氣稀釋測量裝置，包括一級混合器、二級混合器、稀釋風機和氨氣濃度測量儀表；一級混合器和二級混合器均設(shè)有氨氣進口、空氣進口及混合氣出口；一級混合器和二級混合器的空氣進口通過管道與稀釋風機連接，一級混合器的混合氣出口與二級混合器的氨氣進口相連接，氨氣濃度測量儀表與二級混合器的混合氣出口連接。

進一步地，一級混合器和二級混合器的空氣進口管道處設(shè)有電伴熱系統(tǒng)。

更進一步地，一級混合器的電伴熱系統(tǒng)將空氣加熱到100-120℃，風量為稀釋風的15-20%，二級混合器的電伴熱系統(tǒng)將空氣加熱到30-40℃，風量為稀釋風的85-80%。這樣可以保證一、二級風混合時不會出現(xiàn)局部水蒸氣濃度過高而凝結(jié)。

進一步地，所述一級混合器的氨氣進口與利用尿素催化水解生成氨氣的油加熱反應釜的出氣管連接。

進一步地，還包括一尾氣吸收裝置，通過管道與所述二級混合器的混合氣出口連接。

更進一步地，連接所述尾氣吸收裝置與所述二級混合器的混合氣出口的管道上設(shè)有逆止閥。

更進一步地，所述尾氣吸收裝置為稀鹽酸吸收罐。

進一步地，所述稀釋風機為羅茨風機。

進一步地，連接所述稀釋風機與所述一級混合器和所述二級混合器的管道上設(shè)有氣體流量計。

進一步地，在連接所述稀釋風機與所述一級混合器和所述二級混合器的管道上，以及連接所述二級混合器的混合氣出口的管道上設(shè)有關(guān)斷球閥。

本實用新型采用兩級送風稀釋方式對高濃度的氨氣進行稀釋，一級風為100-120℃熱風，風量為稀釋風的15-20%，二級風為30-40℃熱風，風量為稀釋風的85-80%，通過對氨氣的稀釋混合，能夠降低氨氣濃度，使其可以直接被儀表在線測量，并可以保證一、二級風混合時不會出現(xiàn)局部水蒸氣濃度過高而凝結(jié)，具有實時、安全、便捷、有效的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的高濃度氨氣稀釋測量裝置示意圖。