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尿素热解水解技术对比
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Thisdocumentisforreferenceonly-rar21year.March
尿素热解工艺流程简介:
首先将尿素输送到装有除盐水的溶解罐,溶解形成50%的尿素溶液(需要
外部加热,溶液温度保持在40℃以上),荣国尿素溶液给料泵输送到尿素溶液
储罐。尿素溶液经由给料泵、计量与分配装置、雾化喷嘴进入绝热分解室,在
600℃,0.1MPa的条件下分解,生成NH,HO和CO,稀释空气经加热后也进
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入分解室,与生成的分解产物氨气和二氧化碳混合,经充分混合后由氨喷射系
统进入脱销烟道。
尿素的热解反应如下:
CO(NH)→NH3+HNCO
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HNCO+HO→NH+CO
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尿素热解过程中出现的问题:
尿素热解工艺在使用过程中也存在一些问题。由于采用尿素热解法,尿素
热解设备和管道应注意保温,尤其是在北方地区在实际操作中如果不加伴热带
(电伴热或者蒸汽伴热)在尿素输送过程中会发生结晶现象,另外尿素溶液在热
解室里的停留时间太短,未分解的尿素也会在热解室的尾部形成结晶在烟气脱
硝系统投运初期,在喷氨格栅管道手动阀前后段有大量的蜂窝状的沉积物,这
不仅影响尿素的使用效率,而且还影响到脱硝系统运行的安全和稳定性。稀释
风的温度太低、流量大再加上系统需氨量大,尿素热解需求的热量大,所以尿
素热解装置在运行过程中能耗较大
尿素水解工艺流程:
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将尿素输送到尿素溶解罐,经搅拌器的搅拌溶解形成60%的尿素溶液,混
合泵再将溶液送到尿素溶液储罐,尿素溶液经输送泵送至水解反应器,饱和蒸
汽通过管束进入水解反应器,尿素溶液在150~250℃,1.5~3.0MPa下发生分
解反应,转化成二氧化碳和氨气,水解后的残留液体回收到系统设备中重复利
用,以减少系统的热损失。尿素水解产生的氨气和二氧化碳进入缓冲罐,再由
缓冲罐输送到锅炉的喷氨系统进行脱硝。
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尿素水解反应方程式:
CO(NH)+HO=NHCONH
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NHCONH=2NH+CO
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第一步:尿素和水反应生成氨基甲酸铵,此反应为微放热反应,反应速度较
慢。
第二步:氨基甲酸铵分解生成氨气和二氧化碳,此反应为强吸热反应,反应
迅速。
尿素水解在运行过程中存在的问题
尿素在水解过程中会产生一些酸性物质(如氨基甲酸铵等),氨基甲酸铵会
破坏不锈钢表面的氧化薄膜,使管道的腐蚀速度加快,当温度超过190℃时,
一般的不锈钢材料会遭受严重腐蚀尿素溶液受热会产生固体沉积物(316L和
25-22-2材质有很好的抗腐蚀性),这种沉积物主要是由凝结的尿素和分解副产
物缩二脲组成当温度超过133℃高活性的中间产物HNCO就会和尿素反应生成
缩二脲,这是造成尿素水解系统易产生堵塞的原因之一因此,最好选择较低的
质量浓度的尿素水溶液,并且在系统停车时要对尿素溶解槽缓冲罐到水解器这
一段管路进行清洗,如果冲洗不完全,当温度升高时会造成该段管路堵塞且不
易疏通,一般需要更换管道在尿素水解过程中产生酸性物质会对设备造成腐
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蚀,而水解反应器温度较高,因此更易受到腐蚀而造成泄漏现象,再加上水解
反应器中压力较高,在运行过程中存在极大的安全隐患。
尿素水解技术方案在前期投资略低于尿素热解技术方案,在运行成本方面却
远低于后者,主要在于尿素热解技术需要消耗大量的燃油。
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