[發(fā)明專利]碳銨熱分解制氨氣系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010195675.1
• 申請(qǐng)日: 2020-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111233004A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高瑞華;趙金;范璽;代旭東;王美春;秦志偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇中順節(jié)能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01C1/02
• 分類(lèi)號(hào): C01C1/02
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 王清

本發(fā)明屬于氨法脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳銨熱分解制氨氣系統(tǒng)及其方法。碳銨熱分解制氨氣系統(tǒng)包括碳銨輸送機(jī)、碳銨儲(chǔ)倉(cāng)、變頻計(jì)量給料輸送機(jī)、碳銨熱分解器和冷卻風(fēng)機(jī)。本發(fā)明碳銨熱分解制氨氣方法的流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少，反應(yīng)器工作壓力低、工作溫度低，能耗比液氨、氨水和尿素制氨氣都要低，噸氨原料成本比液氨、氨水和尿素都低，綜合消耗成本也低。采用的原料安全無(wú)毒，便于運(yùn)輸和使用，價(jià)格相對(duì)便宜，具有很好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氨法脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳銨熱分解制氨氣系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

SCR煙氣脫硝技術(shù)是世界上安全可靠成熟的脫硝技術(shù)之一，在國(guó)內(nèi)外已得到廣泛的應(yīng)用。在脫硝系統(tǒng)中，還原劑是主要的消耗品，目前常用的還原劑有3種：液氨、氨水和尿素。

液氨、氨水作為氨基還原劑，可以直接使用，價(jià)格低廉，但其缺點(diǎn)是揮發(fā)性強(qiáng)，刺激氣味對(duì)人體皮膚和呼吸道有較強(qiáng)的毒害作用，屬于危險(xiǎn)化學(xué)品，對(duì)其運(yùn)輸和貯存有嚴(yán)格限制。液氨也是重大危險(xiǎn)源，國(guó)家現(xiàn)已要求全部液氨制氨氣裝置全部用其它制氨氣技術(shù)替代。尿素通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物具有與液氨相同的脫硝性能，尿素本身是固體肥料、無(wú)味無(wú)毒性，使用安全，并且便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用。但是尿素價(jià)格偏高，尿素分解(或水解)制氨能耗高、設(shè)備流程復(fù)雜、投資高、造成煙氣脫硝成本高、經(jīng)濟(jì)效益差。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中制氨工藝存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)備少、綜合成本低、工作壓力低、工作溫度低、安全性好的碳銨熱分解制氨氣系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

碳銨熱分解制氨氣系統(tǒng)，包括：

碳銨輸送機(jī)，用于向碳銨儲(chǔ)倉(cāng)輸送碳銨原料；

碳銨儲(chǔ)倉(cāng)，設(shè)置于碳銨輸送機(jī)的輸出口處，所述碳銨儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)安裝有儲(chǔ)倉(cāng)攪拌器，防止碳銨起拱；

變頻計(jì)量給料輸送機(jī)，設(shè)置于碳銨儲(chǔ)倉(cāng)的下部出料口處，用于向碳銨熱分解器定量輸送碳銨；

碳銨熱分解器，包括釜式反應(yīng)器，所述釜式反應(yīng)器的上部開(kāi)設(shè)有碳銨入料口及氨氣出氣口，所述釜式反應(yīng)器內(nèi)安裝有混和攪拌器和加熱器；

冷卻風(fēng)機(jī)，所述冷卻風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口與碳銨儲(chǔ)倉(cāng)相連接，所述冷卻風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與變頻計(jì)量給料輸送機(jī)出料口、混和攪拌器接口相連接，所述冷卻風(fēng)機(jī)抽取碳銨儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)的氣體并給變頻計(jì)量給料輸送機(jī)出料口、混和攪拌器接口材料冷卻。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括設(shè)置于所述加熱器上的熱源計(jì)量控制器、設(shè)置于碳銨熱分解器上的料位計(jì)以及設(shè)置于碳銨熱分解器的氨氣出氣口管道上的壓力控制器和溫度顯示器。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述加熱器為電加熱器或蒸汽加熱器；所述加熱器為電加熱器時(shí)，所述熱源計(jì)量控制器采用變頻器，所述加熱器為蒸汽加熱器時(shí)，所述熱源計(jì)量控制器采用調(diào)節(jié)閥。

本發(fā)明還提供了利用以上所述的碳銨熱分解制氨氣系統(tǒng)制備氨氣的方法，包括如下步驟：

步驟一、開(kāi)啟儲(chǔ)倉(cāng)攪拌器，碳銨原料通過(guò)碳銨輸送機(jī)輸送到碳銨儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)，料滿后停止上料；

步驟二、向碳銨熱分解器內(nèi)裝入無(wú)毒導(dǎo)熱介質(zhì)，觀察料位計(jì)，達(dá)80％量程后停止裝料；

步驟三、按順序啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)、熱源計(jì)量控制器、混和攪拌器、變頻計(jì)量給料輸送機(jī)，碳銨分解產(chǎn)氨氣、二氧化碳和水的混和氣；

步驟四、當(dāng)氨氣出氣口管道的壓力低于設(shè)定值時(shí)，與之聯(lián)鎖的熱源計(jì)量控制器控制加熱器增加熱源供給，碳銨分解量增加，碳銨熱分解器的料位下降，與碳銨熱分解器料位聯(lián)鎖的變頻計(jì)量給料輸送機(jī)轉(zhuǎn)速加快，增加碳銨供給量；