[实用新型]一种尿素热解制氨装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种尿素热解装置，具体地说是一种入口为多个均匀分布在反应器本体上的与反应器侧壁成一定角度的管路的尿素热解制氨装置。

背景技术

氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一，随着严格的环保标准的实施，烟气脱硝系统成为火电厂必不可少的设备之一，选择性催化还原反应（Selective Catalyst Reduction，简称SCR）以其脱硝效率高的优点成为了电厂脱硝项目的技术首选，得到了越来越广泛的应用。SCR技术中还原剂NH3的来源有3种：液氨、氨水和尿素，选择尿素作为还原剂，具有安全性高、来源广泛、易于运输和储存等特点，在环保领域得到了广泛的应用。

尿素制氨的方法有热解和水解两种，其中热解法因为工艺成熟可靠，又在常压下运行，不存在氨泄漏等原因，得到了快速的推广。

传统的尿素热解制氨装置是内部中空的高温容器，热空气由顶部进入，在热解装置中维持足够尿素分解的温度。热解装置一般由进口段、扩充段、主体段、收缩段及连接段组成。在进口段安装有旋流板或气流均布板。旋流板的形式一般由环形布置的多块叶片组成，叶片斜45°纵向安装，一方面用来形成旋流，提高气体在热解炉内的停留时间，另一方面尽可能的降低气体阻力。气流均布板一般为筛孔板，筛孔板与热解装置直径相同，孔均匀分布，保证流场均匀，根据不同热解装置的直径和热空气流量来确定筛孔板的开孔孔径大小和开孔率。

热空气从入口段进入，尿素经过一个提供完全分配的喷枪注入到热空气中反应，热解反应器，由入口段、放大段、本体、收缩段、出口等部分组成。为了增加尿素分解的反应停留时间，必须要降低热风在热解反应器内的流速，因此在本体上部设置有放大段，用于放大本体直径，从而达到降低热空气流速的目的。在传统热解反应器设计中，采用放大本体直径这一单一方法来达到热解反应停留时间的要求，具有一定的局限性，或者入口设置为文丘里结构，需要较长的稳定段，包括入口减缩、喉部、出口渐扩，长度要求较高，由于受现场的空间限制，这种方法对于大型反应器在实际工程中的设计布置较难实现，而且热解装置的反应室由不锈钢制成，大体积的热解装置制造成本较高。

气流进入反应器时，没有引流装置，会造成热解反应器内的气流分布不均，由于尿素分解反应在很短的时间内完成，一般只有几秒钟的时间，对气体流场和温度场的要求非常高，如果气体流场和温度场分布不均，尿素就不能完全分解，未分解的尿素会在尾管管壁上结晶沉积，尿素结晶现象的增多会造成检修次数的增加，严重的还会对尿素热解系统的运行造成影响。

专利文献CN101574616A中公开了一种碳酸氢铵制氨气的的热解炉，所述热解炉体下部分布了四根热空气引入管，所述四根热空气引入管的偏斜布置使得热空气进入热解炉后具有一定的旋转强度，使炉内流场充满度好，热解炉内温度分布均匀。然而由于所用的碳酸氢铵为固体颗粒，为了使所述固体颗粒分解需要激烈的撞击运动，所以所述热解炉中的热空气需要设计成旋转流动的，并且将热空气入口设在热解炉下部，下部的旋转气流保证固体颗粒不落地，而尿素制氨所用的尿素为溶液，需要的是自上而下具有稳定流动速度的热空气，因此上述碳酸氢铵的热解装置不适用于尿素的热解。

专利文献CN201907975U公开的用于尿素制氨的热解装置，包括气体入口、内部设有喷枪的反应室以及气体出口，所述气体入口设置于所述反应室上部，所述气体出口设置于所述反应室下部，还包括设置于所述反应室内部且所述喷枪上部的筛板型气流分配装置，在反应室内部且在喷枪上部设置了设有多个开孔的筛板型气流分配装置，使得进入热解装置的热气流在扩散过程中，更快地取得了均匀向下流动的热气流流场，提高了喷枪的相对布置位置，使得热解装置有更短的长度要求，有效降低了热解装置的高度，但是，气流必须通过带有很多细孔的孔板进入，阻力很大，会造成压力损失。

鉴于此提出本实用新型

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种可以引导热空气在反应器本体内形成旋流的气体流场，增加反应停留时间，气体流场和温度场分布均匀，有利于尿素的完全分解且结构简单的尿素热解制氨装置。

为了实现该目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种尿素热解制氨装置，包括带喷枪的反应器本体、反应器本体的入口和出口，所述入口设置在反应器本体的上部，所述出口设置在反应器本体的下部，所述的入口包括至少两个进气管，所述进气管位于反应器壁的上部，与反应器壁成一定角度。

所述的反应器壁包括反应器本体的侧壁和顶部，所述进气管沿同一方向均匀设置在反应器本体的侧壁和顶部。