[發明專利]一種尿素水解反應器出口除霧裝置

有效

• 申請號: 201410342968.2
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN104096512A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 張波;張向宇;向小鳳;徐宏杰
• 申請（專利權）人: 中國華能集團公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: B01J4/00
• 分類號: B01J4/00;B01D50/00;C01C1/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術領域

本發明屬于煙氣脫硝技術領域，涉及一種尿素水解反應器出口除霧裝置。

背景技術

尿素水解法制備氨氣，是火電廠煙氣SCR脫硝工藝中的一種還原劑制備工藝。其原理是尿素溶液在在水解反應器內，在一定溫度和壓力下，發生水解生成氨氣和二氧化碳。生成的氨氣、二氧化碳和部分水蒸氣離開水解反應器后送入鍋爐煙道，進行脫硝反應。水解反應器內部空間分為下部液相空間和上部氣相空間，由于液相空間劇烈的沸騰，使汽相空間除了充滿反應產物氨氣、二氧化碳和部分蒸發的水蒸氣外，還夾雜大量的小液滴。小液滴成分與水解反應液相同，溶解有部分尿素。如果小液滴跟隨水解產物一起離開水解反應器進入后續工藝流程，由于后續工藝流程操作壓力等因素的變化，會引起小液滴汽化，溶解在小液滴內的尿素則會結晶析出，堵塞管道及設備。因此必須盡量減少離開水解反應器的小液滴數量。

目前行業內常用的技術是在水解反應器生成物出口設置絲網除霧器，如圖1所示，一方面由于氣相中小液滴含量大，受絲網除霧器自身除霧能力的限制，除霧效果并不理想，除霧效果無法提高。另一方面目前的絲網除霧器采取內置式固定結構，發生堵塞后不易檢修和更換。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種工作效率高，維修和更換方便的尿素水解反應器出口除霧裝置。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種尿素水解反應器出口除霧裝置包括筒體，以及依次串聯設置在筒體內其由環形隔板分隔的旋風除霧段和絲網除霧段；筒體下端伸入尿素水解反應器出口設置，上端形成氣相出口并與尿素水解反應器出口固定；絲網除霧段出氣端與氣相出口連通，進氣端連接旋風除霧段的排氣端；旋風除霧段的進氣口設置在筒體的側壁上，旋風除霧段下端的排液口伸入尿素水解反應器內液面以下設置。

優選的，絲網除霧段的下端面呈倒錐面設置。

進一步，絲網除霧段的下方中央設置有延伸至排液口的穩渦桿。

優選的，進氣口對稱設置在與旋風除霧段對應筒體的側壁上，進氣口的進氣方向與其所在筒體的內圓相切。

進一步，排液口內設置有呈螺旋排布的導流葉片，導流葉片的螺旋方向與旋風除霧段中氣流旋向相同。

優選的，筒體上端通過設置的出口法蘭與尿素水解反應器出口掛接固定。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：

本發明通過采用兩級串聯裝置進行除霧，第一級為旋風式除霧能夠分離氣流中的大液滴，第二級為絲網除霧分離氣流中的小液滴；通過旋風除霧段出口氣流以旋轉流動的方式進入絲網除霧段，從而增加了氣流在絲網除霧段內的運動軌跡長度，提高了絲網除霧段的除霧效果，進而獲得更好的綜合除霧效果，除霧能力更強，設備的整體除霧效果相比現有設計大大提高，經過除霧器后的氣體帶液量降低50％以上；同時通過將原來的內置式固定絲網除霧器結構，改為兩級串聯一體式插入結構，方便了檢修和維護。

進一步的，通過對絲網除霧段下端的倒錐面設置，增大了絲網除霧器與含霧氣流的初始接觸面積，提高絲網除霧段除污能力。另一方面，被絲網除霧器收集的液體易于在富集于錐體段下部并及時排除，更好的提高絲網除霧段除污能力。

進一步的，利用設置在絲網除霧段下端穩渦桿，能夠穩定旋轉氣流的渦核，減小渦核末端旋進效應，提高旋風除霧段的分離效率；另一方面穩渦桿能夠將富集于絲網除霧器錐體段下部的收集液導流至除霧器底部排出，又提高絲網除霧段的分離效率。

進一步的，通過進氣口的對稱設置使得氣流在進入時通過進氣口的限制，能夠自行在旋風除霧段形成渦流提高分離效果。

進一步的，通過設置的導流葉片引導后流入水解反應器內尿素溶液，能夠減少收集液對水解反應器內溶液的擾動，減少飛濺，降低了氣流中的含液量。

進一步的，通過在筒體上端設置的法蘭實現與反應器出口的快速配合，提高了檢修和更換的效率。

附圖說明

圖1是現有技術中尿素水解反應器出口絲網除霧器結構示意圖。

圖2是本專利實例中所述除霧器的使用狀態圖。

圖3為本專利實例中所述除霧器的結構示意圖。

圖4為圖3的A-A向剖視圖。

圖中：旋風除霧段?1，絲網除霧段?2，進氣口?3，氣相出口?4，出口發蘭5，排液口?6，導流葉片?7，筒體10。

具體實施方式

下面結合具體的實施例對本發明做進一步的詳細說明，所述是對本發明的解釋而不是限定。