[發明專利]帶余熱回收裝置的尿素水解反應器

有效

• 申請號: 201410660777.0
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN104386709A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 屈曉凡;趙偉俊;李紫龍;聶華
• 申請（專利權）人: 中電投遠達環保工程有限公司
• 主分類號: C01C1/08
• 分類號: C01C1/08;B01D53/56
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本發明涉及煙氣脫硝凈化領域，具體是一種帶余熱回收裝置的尿素水解反應器。?

背景技術

隨著國家對電站煙氣排放標準的提高，煙氣脫硝列入了“十二五”的發展規劃。火電廠煙氣脫硝技術主要有低氮燃燒、選擇性非催化還原(SNCR)和選擇性催化還原(SCR)。由于我國煤質復雜、煙氣中NOx含量高，因此具有較高脫硝效率的SCR技術在國內得到了極大推廣。?

SCR煙氣脫硝技術的還原劑可以選擇液氨、氨水和尿素。液氨價格便宜，運輸、運行成本低，但是屬于重大危險源，運輸、儲存都受到嚴格的管制；氨水中的氨濃度較低，運輸成本高，并且工業氨水中有較多的金屬離子，對催化劑的壽命有一定影響，因此在燃煤電站的SCR工程中應用并不廣泛；尿素是一種無毒無害的固體顆粒，輸運、儲存安全便利，對環境無害，適用于脫硝工程，尤其是距離城市、居民區較近的燃煤電站。出于安全性和實用性的考慮，為了克服液氨運輸、卸料、儲存、運行、檢修等環節存在的安全隱患，適用于SCR煙氣脫硝的尿素制氨技術逐漸引起人們的關注。目前尿素制氨的技術主要有尿素熱解和尿素水解兩種。相比熱解反應，尿素水解過程比較徹底，無副產物產生，耗能小，只需要低品位的蒸汽即可滿足水解反應的熱量需求，運行成本低。?

目前，電廠煙氣脫硝系統采用的尿素水解反應器一般采用U型盤管蒸汽間接加熱尿素溶液的方式，尿素溶液受熱分解產生氨氣和二氧化碳，最后從反應器上部排出進入SCR脫硝系統。目前的水解器在實際運行中，水解器內反應完的貧尿素溶液直接排出，而排出的貧尿素溶液由于在反應中受熱溫度較高，因此現有的尿素水解器能量損耗較大，貧尿素溶液的余熱沒有回收利用。?

因此，為解決以上問題，需要一種尿素水解反應器，能夠利用反應完排出的貧尿素溶液對進入反應器的富尿素溶液進行預熱，節約熱能損耗，縮短反應器響應時間。?

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是克服現有技術中的缺陷，提供一種能利用反應完排出的貧尿素溶液對進入反應器的富尿素溶液進行預熱的帶余熱回收裝置的尿素水解反應器。?

本發明的帶余熱回收裝置的尿素水解反應器，包括反應器殼體、尿素溶液進口、貧尿素溶液出口以及利用排出反應器殼體的貧尿素溶液的熱量對將要進入反應器殼體的尿素溶液進行預熱的余熱回收裝置；?

進一步，本發明的尿素水解反應器還包括從所述反應器殼體外伸入其內部的蒸汽噴射管道，所述蒸汽噴射管道外端設有蒸汽進口，蒸汽噴射管道位于反應器殼體內部的管段側壁設有蒸汽噴嘴；?

進一步，所述反應器殼體內固定設置有液位擋板且該液位擋板將反應器殼體內分隔為反應區和溢流區，所述尿素溶液進口設置于反應區底部，貧尿素溶液出口設置于溢流區底部；?

進一步，所述余熱回收裝置包括連接尿素溶液進口的進料管、連接貧尿素溶液出口的出料管以及連接所述進料管與出料管的換熱器；?

進一步，所述蒸汽噴射管道靠近反應器殼體底部設置于反應區內，蒸汽噴嘴沿蒸汽噴射管長度方向均勻分布有多個且各蒸汽噴嘴出口朝向上方設置；?

進一步，所述反應區底部還設有排污口；?

進一步，所述反應區底部還設有液相溫度計；?

進一步，所述反應器殼體靠近溢流區一側設有人孔。?

本發明的有益效果是：本發明的帶余熱回收裝置的尿素水解反應器，可將需要水解的尿素溶液通過尿素溶液進口灌入反應器殼體內，并對尿素溶液進行加熱，最終使尿素溶液受熱水解，水解后排出的具有較高溫度的貧尿素溶液通過余熱回收裝置將貧尿素溶液攜帶的熱能傳遞給將要進入反應器殼體內富尿素?溶液，相比現有尿素水解反應器而言，本發明的尿素水解反應器，富尿素溶液在進入反應器前將受到反應完成的貧尿素溶液的余熱，因此，本尿素水解反應器加熱效率較高，反應器響應時間短，同時又能節約能量損耗，發明的帶余熱回收裝置的尿素水解反應器的蒸汽耗量與產氨量的比值為2.8-3.5kg/kg，傳統的間接加熱式尿素水解系統的蒸汽耗量與產氨量的比值約為4.0-4.2kg/kg，因此，本水解反應器節能效果顯著。?

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述：?

圖1為本發明的結構示意圖。?

具體實施方式