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尿素制氨技术:尿素水解法

北极星环保网来源:上海电气电站环保工程有限公司2019/5/10 9:18:49我要投稿

水解反应器内的尿素溶液浓度可达到40~60%,气液两相平衡体系的压力约为0.48~0.6MPa,温度约为136~160℃。水解反应器中产生出来的含氨气流首先进入计量模块,然后与机组来热一次风在氨气-空气混合器处稀释,最后进入氨气-烟气混合系统。水解器材质为316L。

2台炉设置2台水解反应器,一用一备,水解反应器布置在尿素车间,单台水解反应器设备出力满足两台炉BMCR负荷下设计入口NOx浓度时最大氨耗量。

水解反应器为该系统的核心设备具体要求如下:

水解反应器设置有气相泄压及液相泄压等多套安全措施。

尿素溶液供应及尿素水解反应器的制氨能力有10%的裕量。

水解反应器使用寿命不少于30年。尿素水解反应器的布置在尿素区。保证机组在任何工况下尿素水解反应器能满足脱硝反应,不影响脱硝效率。

水解反应器材质采用316L不锈钢,不需要额外添加压缩空气等防腐措施即满足使用需求。采用撬装模块化供货,撬装模块需要集成与水解器本体相连的所有阀门、管道、仪表及电伴热控制系统等。

水解器模块上所有尿素溶液和氨气管线均需要设置电伴热系统,其电伴热系统需要集中显示在电伴热控制柜上显示。水解反应器模块须设置4级安全保护措施,包括但不限于关断蒸汽输入、泄放水解器内气相压力、泄放水解器内液相溶液、安全阀起跳、爆破片爆破等。水解器撬装模块上集成氨气管道自动清洗吹扫装置,其集成的水解器压力、液位测点需设置冗余。

(6) 伴热系统

对尿素溶液输送管道,卖方应配置伴热系统。水解反应器后的气氨输送管道合理保温,保证氨空气混合器前的温度不低于120℃。

(7)泵、管道、阀门

泵、管道、阀门等与尿素接触的设备的材料均为不锈钢。水解反应器出口到AIG入口的管道、阀门宜采用316L不锈钢材质。

输送尿素溶液时,当管道的公称直径小于 DN50 时,管道内尿素溶液流速不大于1m/s;当管道的公称直径大于 DN50 时,管道内尿素溶液流速不大于 2m/s。

(8)水冲洗系统

尿素溶液管道均应有保温措施避免尿素溶液结晶,在尿素溶液管道上要设置完善的除盐水冲洗系统,消除尿素溶液结晶的影响。冲洗水最终回到尿素溶解罐。

(9) 加热蒸汽及疏水回收系统

尿素溶解罐和溶液储罐采用蒸汽加热系统,尿素溶液管道采用蒸汽疏水伴热系统。

卖方从买方指定的主厂房蒸汽母管或锅炉辅助蒸汽管道的接口处接出蒸汽,并将伴热系统的疏水回用。

(10) 氨气吸收、废水稀释设施

设置一个氨气吸收、废水稀释设施。氨气吸收为一定容积地坑,地坑液位由坑泵、进水管和液位计联锁控制,氨气吸收设施设计成顶部喷淋水和进水。系统排放的废氨气由管线汇集后从吸收设施底部进入,通过分散管将氨气分散入吸收设施水中,利用水来吸收安全阀排放的氨气。

设置2台废液泵,一运一备。

延伸阅读:

电厂尿素热解和水解工艺研究

火电厂烟气SCR脱硝尿素制氨新技术

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