湛流環(huán)保尿素?zé)峤鉅t
工作原理
尿素溶液準備:將固體尿素與除鹽水混合,配制成濃度通常在 40%-60% 之間的尿素溶液,以防止尿素結(jié)晶,通過供液泵等設(shè)備將尿素溶液輸送至尿素溶液儲罐。
溶液噴入與熱解:尿素溶液通過計量分配裝置精確控制流量,再經(jīng)壓縮空氣霧化系統(tǒng)或?qū)iT設(shè)計的噴槍,將尿素溶液噴入熱解爐內(nèi)。在熱解爐內(nèi),尿素溶液與高溫?zé)犸L(fēng)(350-650℃)混合,發(fā)生熱解反應(yīng)。
反應(yīng)過程:首先尿素?zé)峤馍傻任镔|(zhì)的量的氨氣和異氰酸(HNCO),異氰酸進一步水解生成氨氣和二氧化碳,總反應(yīng)方程式為 CO (NH₂)₂ + H₂O 2NH₃ + CO₂。
系統(tǒng)組成
爐體:一般由耐高溫的金屬材料如不銹鋼制成,內(nèi)部有良好的隔熱層,以減少熱量散失,提高熱解效率。
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工業(yè)設(shè)備 尿素?zé)峤鉅t
尿素噴射系統(tǒng):包括尿素溶液輸送管道、計量泵和噴射裝置。計量泵精確控制尿素溶液的流量,噴射裝置將尿素溶液均勻地噴入熱解爐內(nèi)。
加熱系統(tǒng):常見的加熱方式有天然氣燃燒器加熱和電加熱。燃燒器通過調(diào)節(jié)燃料的供給量來控制熱解爐內(nèi)的溫度,電加熱方式則通過加熱元件來維持熱解所需的高溫環(huán)境。
混合裝置:在爐內(nèi)設(shè)有混合裝置,用于使尿素溶液的霧滴與熱空氣或熱氣充分混合,保證尿素分解反應(yīng)在均勻的溫度環(huán)境下進行。
出口管道:熱解后的氣體產(chǎn)物(主要是氨氣和二氧化碳)通過出口管道輸送到脫硝反應(yīng)區(qū)域,出口管道需有保溫措施,防止氨氣在輸送過程中重新凝結(jié)。
主要用途:在燃煤電廠等領(lǐng)域,是 SCR(選擇性催化還原)脫硝工藝的關(guān)鍵設(shè)備,用于將尿素轉(zhuǎn)化為氨氣,作為還原劑用于煙氣脫硝反應(yīng)中,以減少氮氧化物的排放,達到環(huán)保要求。
優(yōu)勢
響應(yīng)時間短:僅需 10 秒左右,能夠快速滿足脫硝系統(tǒng)對氨氣的需求。
加熱方式靈活:可以使用電加熱或低壓蒸汽,適應(yīng)不同的工況和能源條件。
安全性高:不需要壓力容器監(jiān)檢,降低了設(shè)備的安全風(fēng)險。
設(shè)計和操作注意事項
溶液濃度控制:嚴格控制尿素溶液的濃度在 40%-60% 之間,防止溶解罐內(nèi)的尿素結(jié)晶。
溫度控制:確保熱解爐通入 350-650℃的高溫?zé)釟猓鼓蛩厝芤涸诜纸鉁囟认峦A糇銐虻臅r間,保證分解反應(yīng)充分進行。
計量分配精確:通過計量分配裝置精確控制尿素溶液的噴入量和均勻性,防止系統(tǒng)堵塞并提高分解效率。
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