尿素水解制氨系统培训课件
尿素水解制氨工艺
杭州中昊科技有限公司 3、催化反应器
催化剂模块固定在反应器中,催化剂的支撑结构在保证牢固的情况
下还应注意排列合理,尽量减少对烟流的阻碍,以及避免产生涡流出
现烟气回流。 反应器的本体由若干层催化剂层和承载催化剂的烟道壳体构成,反 应器的本体是实现烟气中氮氧化物降解的场所。SCR反应器体积大小 是根据烟气条件、烟气粉尘量、燃烧介质元素成分、烟气流量、NOx 进口浓度、脱硝效率、SOX浓度、反应器压降、使用寿命等决定的。 SCR反应器外壁一侧在催化剂层处有检修门,用于将催化剂模块装 入催化剂层。每个催化剂层都设有人孔,机组停运时通过人孔进入检 查催化剂模块。
杭州中昊科技有限公司 典型的烟气SCR系统原理图
杭州中昊科技有限公司 五、SCR脱硝系统组成
反应器/催化剂系统
烟气/氨的混合系统
氨的储备与供应系统
烟道系统
SCR的控制系统
杭州中昊科技有限公司 五、SCR脱硝系统组成 1、反应器/催化剂系统
主要设备:反应器,催化剂,吹灰器
2、烟气/氨的混合系统 主要设备:稀释风机,静态混合器,氨喷射格栅(AIG), 空气/氨混合器 3、氨的储备与供应系统
的高低。
催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化, 而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械 强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。 催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式
尿素制氨技术:尿素水解法
1、技术要求1.1 系统概述尿素水解法制氨系统包括尿素储存间、斗提机、尿素溶解罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液储罐、尿素溶液输送装置、尿素水解反应器及控制装置等。
尿素储存于储存间,由斗提机输送到溶解罐里,用除盐水将干尿素溶解成约50%质量浓度的尿素溶液,通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐。
尿素溶液经由输送泵进入水解反应器,水解反应器中产生出来的含氨气流送至反应区,被热风稀释后,产生浓度小于5%的氨气进入氨气—烟气混合系统,并由氨喷射系统喷入脱硝系统。
系统产生的蒸汽冷凝水回收至疏水箱中,作为系统冲洗及溶液配置用水。
系统排放的废氨气由管线汇集后从废水池底部进入,通过分散管将氨气分散入废水池中,利用水来吸收安全阀排放的氨气。
卖方所设计的尿素制氨工艺应满足:还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷与脱硝效率的要求,调节方便、灵活、可靠。
尿素储存区与其他设备、厂房等要有一定的安全防火距离,并在适当位置设置室外防火栓,设有防雷、防静电接地装置。
尿素制氨工艺应配有良好的控制系统。
尿素溶解罐、尿素溶液储罐、尿素溶液输送装置、尿素水解反应器等为2台机组的SCR系统公用。
1.2 主要设备(1) 尿素储存间卖方为买方设计一个尿素储存间,尿素颗粒储存间的容量按两台机组脱硝系统设计工况下连续运行5d(每天按24h计)所需要的尿素用量来设计。
(2) 尿素溶解罐设置一座不锈钢材质的尿素溶解罐,每只尿素溶解罐配1台斗提机。
将尿素输送到溶解罐。
在溶解罐中,用去除盐水制成约50%的尿素溶液。
当尿素溶液温度过低时,蒸汽加热系统启动使溶液的温度高于80℃(确保不结晶)。
材料采用SS304不锈钢。
有效容积按2台锅炉BMCR工况下1天的用量设计。
尿素溶液给料泵为不锈钢本体,碳化硅机械密封的离心泵,设两台泵一运一备,并列布置。
此外,溶液给料泵还利用溶解罐所配置的循环管道将尿素溶液进行循环,以获得更好混合。
(3) 尿素溶液储罐尿素溶液经由尿素溶液给料泵进入尿素溶液储罐。
尿素水解制氨在电厂中的应用
尿素水解制氨在电厂中的应用尿素是一种含有氮的有机化合物,其水解可以产生氨气。
尿素水解制氨在电厂中应用广泛,主要体现在以下几个方面:1. 脱硝系统中的还原剂:尿素水解制氨后产生的氨气可以用作脱硝系统中的还原剂。
电厂燃煤锅炉燃烧过程中会产生大量的氮氧化物(NOx),尤其是氮氧化物对环境污染和空气质量产生非常大的影响。
脱硝系统的主要目的就是将NOx降解转化为无害的氮气。
尿素水解制氨后的氨气可以与NOx反应生成氮气和水,起到脱硝的作用。
2. 萃取剂:尿素水解制氨后产生的氨气可以用作电厂中金属离子的萃取剂。
在电厂中,很多金属离子存在于废水和废气中。
氨气可以与金属离子形成配位络合物,从而使金属离子从溶液中萃取出来。
这种方法被广泛应用于电厂废水和废气处理过程中。
3. 蒸汽发生器的氨水淋注:尿素水解制氨后的氨气可以用作蒸汽发生器的氨水淋注剂。
在电厂中,蒸汽发生器是产生蒸汽的重要设备之一。
为了提高蒸汽的质量和效率,在蒸汽发生器中进行氨水淋注可以提高蒸汽的热传导能力,增强燃烧的稳定性,延长设备的使用寿命。
4. 燃烧助剂:尿素水解制氨后产生的氨气可以用作电厂燃烧过程中的燃烧助剂。
尿素水解制氨后的氨气可以增加燃料的可燃性和热值,提高燃料的燃烧效率和燃烧稳定性。
通过在燃烧过程中加入适量的氨气,可以改善燃烧工艺,减少燃烧产生的有害气体和颗粒物的排放,降低环境污染。
尿素水解制氨在电厂中具有多种应用,包括作为脱硝系统的还原剂、萃取剂、氨水淋注剂和燃烧助剂等。
这些应用可以提高燃烧效率,降低环境污染,对电厂的高效运行和环保生产起到积极的促进作用。
尿素水解制氨机理的模拟与实验
度 的 升 高, 反 应 液 中水 、 氨及 C O 的质 量分数 不 断 降低 ; 随 着给料 尿 素质 量 分数 的 升 高 , 反 应
液 中氨 及 C O。 的质 量分 数增 大 , 水 的 质 量 分数 则 不 断 减 小 ; 随 着操 作 压 力 的 不 断升 高, 反 应
液 中尿 素及 其衍 生物 的质量 分数 不 断减 小 ; 尿 素 水 解 中试 试 验 得 到在 0 . 6 MP a / 1 5 0℃操 作 条件 下 , 尿 素水 解反应 指前 因子 A 等 于 1 . 2 5 5 ×1 0 S _ 。 , 活化 能 E等 于 1 0 7 . 2 4 k J / mo 1 。 [ 关 键 词] 火 电厂 ; 脱硝 ; 制氨; 尿 素 水解机 理 ; 热力 学 ; 动 力学 [ 中图分 类号 ] TK2 2 3 [ 文 献标 识码 ]A [ 文 章 编 号]1 0 0 2 — 3 3 6 4 ( 2 0 1 5 ) 1 0 — 0 0 4 6 — 0 6
( NH。 一 C O 一 H O 一 ( NH。 ) 。 C O) 体 系汽 液 平衡 机 理 构 建 了开 口体 系 内尿 素 水解 过 程 的 物 料 平
衡、 化 学平衡 、 热 量平衡 及相 平 衡 非 线 性 方程 组 , 建立 了反 应 体 系的 热 力 学模 型 和 动 力 学模
型; 在 自行设 计 并搭 建 的尿 素水解 中试 装 置 上 对机 理模 型 的正确 性 进 行 了实验 验证 , 分析 了
反 应 温度 、 操 作压 力和 给料尿 素质 量分数 对 水解反 应 的影响 , 根 据检 测 结果 , 计 算拟 舍得 出 了
火 电厂脱硝尿 素 水解制 氨操 作条件 下 的反应 动 力学参数 。分析 结果表 明 : 相 平衡 说 明求 解方 法计 算结果 与 实验检 测 结果基 本 吻合 , 该 方 法适 用 于火 电厂 尿 素 水解 制氨 工 艺 ; 随 着反 应 温
尿素水解制氨在电厂中的应用
尿素水解制氨在电厂中的应用随着工业化生产的发展,氨是一种重要的化工原料,在电厂中有着广泛的应用。
而尿素水解制氨是一种常用的生产氨的方法,具有效率高,成本低等优点。
本文将介绍尿素水解制氨在电厂中的应用及其优势。
尿素水解制氨是利用尿素经水解反应生成氨,并且同时生成二氧化碳的过程。
该反应式如下:(NH2)2CO + 2H2O → 2NH3 + CO2在电厂中,尿素水解制氨通常用于脱硫除尘系统中的脱硫剂再生。
脱硫剂再生是指将用过的脱硫剂再生回原料状态,以便再次使用。
电厂中的燃煤锅炉排放的烟气中含有大量的二氧化硫和灰尘,需要进行脱硫和除尘处理。
而脱硫剂再生的过程中就需要用到尿素水解制氨。
尿素水解制氨在脱硫剂再生中的工艺流程一般包括以下几个步骤:第一步:脱硫剂再生系统中的吸收液中加入尿素水解制氨装置。
吸收液是一种用于吸收烟气中的二氧化硫的溶液,通常是氧化钙和水混合而成的石灰乳。
在这一步骤中,尿素水解制氨的装置会将尿素水解成氨,并通过氨气将吸收液中的二氧化硫还原为硫化氢。
这样做的目的是将二氧化硫从气相转化为液相,以便后续的处理。
第二步:还原后的二氧化硫溶解在吸收液中形成硫代硫酸盐。
接下来通过氨气将硫代硫酸盐还原成硫化氢,并再生出尿素。
并且在此过程中产生的二氧化碳也会被吸收液吸收并转化成碳酸氢钙。
这时尿素就完成了再生,可以继续用于吸收二氧化硫。
尿素水解制氨在这个过程中的作用是很明显的。
通过尿素水解制氨,能够实现两种反应:一是将二氧化硫转化成硫代硫酸盐,从而将其从烟气中夺取出来;二是在还原硫代硫酸盐的过程中,再生出尿素,并产生氨气将硫代硫酸盐转化成硫化氢。
这样就完成了脱硫剂再生的过程。
尿素水解制氨在电厂中的应用具有以下优势:尿素水解制氨的产氨效率高。
相比于其他方法,尿素水解制氨可以在较低的温度和压力下就能够快速生成氨气,产氨效率高。
这对于需要大量氨气的电厂来说是非常重要的。
尿素水解制氨的成本低。
尿素作为原料成本低廉,而且尿素生产工艺成熟,大规模生产后成本更低。
水解尿素制氨作业是特种作业
水解尿素制氨作业是特种作业1. 任务背景水解尿素制氨作业是一种特种作业,属于化工领域中的重要工艺。
在该作业中,通过水解尿素反应来制取氨气。
氨气是一种重要的化工原料,在合成氨、合成硝酸等领域有广泛的应用。
2. 任务目标本次水解尿素制氨作业的目标是高效、安全地制取纯度较高的氨气。
为了实现这一目标,需要合理设计反应装置、控制反应条件,并采取相应的安全措施。
3. 反应原理水解尿素反应是指将尿素与水进行反应,生成氨和二氧化碳的过程。
反应方程式如下:(NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2该反应是一个放热反应,在适当的温度和压力下可以高效进行。
4. 反应装置设计为了实现高效、安全地进行水解尿素制氨作业,需要设计适当的反应装置。
一般情况下,该装置包括以下几个主要部分:4.1 尿素溶液供给系统尿素溶液供给系统用于提供尿素溶液,以保证反应的持续进行。
该系统包括尿素储罐、泵、管道等设备。
4.2 反应釜反应釜是进行水解尿素反应的主要设备,一般由耐高压、耐腐蚀的材料制成。
釜内通常设置搅拌装置,以保证反应物的充分混合。
4.3 加热冷却系统加热冷却系统用于控制反应温度。
可以通过加热器和冷却器来实现对反应体系的温度控制,确保在适宜的温度下进行水解尿素反应。
4.4 气体分离装置水解尿素反应生成的氨气需要通过气体分离装置进行分离和收集。
常见的气体分离装置有吸收塔和冷凝器等。
5. 反应条件控制为了实现高效、安全地进行水解尿素制氨作业,需要合理控制反应条件。
以下几个条件对于该作业至关重要:5.1 温度控制水解尿素反应是一个放热反应,需要在适宜的温度下进行。
一般情况下,反应温度控制在150-200摄氏度之间。
5.2 压力控制反应釜内的压力也需要进行控制。
一般情况下,反应压力控制在1-3兆帕之间。
5.3 pH控制尿素溶液的pH值对于水解尿素反应也有一定影响。
一般情况下,pH值控制在7-9之间。
5.4 反应时间反应时间对于水解尿素反应的效果也有影响。
尿素水解制氨系统培训课件
项目 反应器规格
尺寸ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
本体重量 本体充液重 量 材质 工作压力 工作温度
物料消耗
尿素耗量 蒸汽耗量 氨气产量 电能消耗 压缩空气耗 量 尺寸 L×W×H
参数
Φ2000×580 0
22700
35500
316L 0.35-0.9 135~160 产氨量为 600kg/h时
1070 2522 600 29.7 0.5
< 700 <800 >1100 >1200 < 0.3 < 0.4 > 0.95 >1.1 >1.25 < 95 < 115 > 160 > 165
单位
mm mm mm mm Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa ºC ºC ºC ºC
装置的连锁保护逻辑
设备名称 水解废水箱泵 水解废水箱去废水处理关断门 废水箱至废水喷淋关断阀 除盐水进废水箱关断门
产氨400kg/h的 尿素车间图片
产氨400kg/h的 尿素车间施工图片
尿素溶液供给系统
尿素溶液供给系统主要用于向反应器提供50%的尿素溶液。 为了控制和计量尿素供给流量,尿素管道上设有气动调节阀和电磁流量计, 相应的气动开关阀、就地压力表及手动阀。
蒸汽供给系统
为水解反应器提供热源, 合格品质的蒸汽供应至装 置接口后共分为两路。 第一路为反应器提供反应 所需的热量,参数为165℃、 0.7MPa的饱和蒸汽通过内 置在反应器内的加热盘管 用于加热反应器内的尿素 溶液,换热后的蒸汽经过 疏水装置进行排放。 为调节反应器温度,蒸汽 进反应器管道上设有气动 调节阀。 第二路蒸汽用于吹扫废液 管线,蒸汽吹扫管道上设 有止回阀和气动开关阀等。
尿素热解和水解的区别性讲演
尿素热解和水解的区别性报告一、背景SCR技术中还原剂NH3的来源有3种:液氨(anhydrous Ammonia)、氨水(Aqueous Ammonia)和尿素(Urea)。
由于液氨是危险化学品,随着国家对安全的日益重视,逐渐出台一系列相关的限制措施,使得电厂在用液氨时会在审批、工期、占地等诸多方面受到越来越多的制约,投运后通过环保验收的程序也较为繁琐;氨水也因为其运行成本居高不下而受到应用的局限。
作为无危险的制氨原料,尿素具有与液氨相同的脱硝性能,是绿色肥料、无毒性,使用完全,因而没有法规限制,并且便于运输、储存和使用。
目前在国内SCR脱硝采用尿素为还原剂已经成为一种趋势,并逐渐成为主流,尤其是在一些重点区域和离居民区较近的城市电厂,已有了越来越多的应用。
二、尿素热解和水解技术简述尿素制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生分解,生成的气体中含二氧化碳、水蒸气和氨气。
尿素制氨工艺包括尿素水解和尿素热解。
尿素水解和尿素热解工艺由于温度压力条件不同,有着不同的化学过程。
2.1尿素水解制氨技术作为应用于脱硝目的的水解技术在1999年开始运用在国外锅炉烟气脱硝工程, 目前这样的技术主要有AOD 法、U2A 法及SafeD eNOx 法三种。
在一定的温度条件下尿素能水解生成氨和二氧化碳。
主要反应式:CO (NH2 ) 2 + H2O = 2NH3 + CO2尿素水解制氨工艺:用溶解液泵将约90℃溶解液送入尿素溶解槽, 颗粒状尿素经斗式提升机输送到尿素溶解槽,经搅拌后, 配制成浓度约40% ~ 50% (w t)的尿素溶液; 经搅拌溶解合格的尿素溶液, 温度约60℃,利用溶解液泵打入尿素溶液槽储存, 用尿素溶液泵加压至表压2. 6 MPa 送至水解换热器, 先与水解器出来温度约200℃的残液换热, 温度升至185℃左右, 然后进入尿素水解器进行分解。
尿素水解器的蒸汽加热方式分为直接加热和间接加热方式。
直接加热: 尿素水解器的操作压力为2.2MPa, 操作温度约200℃ , 水解器用隔板分为9个小室。
尿素催化水解原理及操作
综合反应: (NH2)2CO + H2O 催化剂
CO2↑+ 2NH3↑
尿素的水解反应为吸热反应。为了使反应速率恒定,尿素、水和热量都必 须按照正确的比例供给反应器。
催化剂的主要作用是通过改变了反应路径,从而大大加快反应速率,降低 响应时间。
反应器中装有固定量的催化剂,催化剂在反应器内可循环使用。
– 确定关闭废气管线开关阀和废气管道手动阀。 – ,打开废气管线蒸汽吹扫手动阀,进行蒸汽吹扫。 – 吹扫结束,关闭废气管线蒸汽吹扫手动阀。
尿素催化水解系统启动与停止
• 反应器煮洗
– 系统长时间停运(一月以上)需要将反应器内溶液放净,用除盐水冲洗一 遍后,加除盐水进行反应器水煮洗12个小时。
– 反应器尿素溶液排放后,需要打开废液管线蒸汽吹扫开关阀,蒸汽吹扫废 液管线10分钟
– 催化剂需要人工加入催化剂箱进行配备,将催化剂打入进反应器,即一次 往催化剂箱注入除盐水液位达到催化剂箱指定液位,开启搅拌机,一边搅 拌一边加入一半的催化剂颗粒,搅拌均匀后,启动催化剂泵将催化剂溶解 打入反应器。
– 启动空反应器前,事先将配备好的催化剂溶液打入反应器,在向反应器中 加除盐水达到除盐水和尿素溶液。
– 反应器除盐水煮洗温度约130-140℃,压力约0.3-0.4Mpa,建议煮洗时间最 少4小时,煮洗过程每小时排污一次,排污时间3分钟,煮洗过程中尽量不 要排气,如压力太高则可适当排气至废水池。
– 煮洗完成后,压力降低后将反应器内溶液放空,关闭主蒸汽,关闭各个阀 门,等待下一次系统启动。
尿素催化水解系统启动与停止
– 注意:正常停机后,必须及时手动吹扫氨气管线,以防止氨气在 管路中凝结堵塞管路。(蒸汽吹扫最好30min)尿素管线冲洗
尿素水解制氨在电厂中的应用
尿素水解制氨在电厂中的应用概述尿素水解制氨是一种常见的化学反应过程,通过将尿素与水加热反应产生氨气和二氧化碳。
在电厂中,尿素水解制氨被广泛应用于烟气脱硝系统中,用于减少烟气中的氮氧化物排放。
本文将介绍尿素水解制氨在电厂中的应用,并探讨其原理、工艺流程和优势。
原理尿素水解制氨的化学反应过程如下:(NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2在这个反应过程中,尿素(化学式:(NH2)2CO)与水发生反应生成氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。
这个反应是一个放热反应,需要一定的温度来促进反应的进行。
在实际应用中,通常会加入催化剂来提高反应速率和转化率。
工艺流程在电厂中,尿素水解制氨主要用于烟气脱硝系统。
该系统通常由脱硝催化剂、氨水溶液喷射系统和反应器组成。
工艺流程如下:1. 尿素水解反应器:在反应器中,将尿素水溶液与水混合并加热,通过水解反应产生氨气和二氧化碳。
2. 氨水溶液喷射系统:将产生的氨气与水混合形成氨水溶液。
3. 脱硝催化剂:利用氨水溶液作为还原剂,与烟气中的氮氧化物进行反应,将其还原成氮气和水,从而实现脱硝的目的。
优势尿素水解制氨在电厂中具有以下优势:1. 高效:尿素水解制氨可以高效地将烟气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水,从而达到脱硝的目的。
2. 环保:尿素水解制氨的反应产物主要是氨气和二氧化碳,对环境没有污染。
3. 低成本:尿素作为原料相对便宜,在硫酸铵等氨基化学品价格较高的国际市场,尤其有着显著的优势。
4. 安全性高:尿素水解制氨反应条件温和,操作简单,安全可靠。
应用示例尿素水解制氨在电厂中的应用,已经得到了广泛的推广和应用。
以下是一些具体的应用示例:1. 中国华电集团曲靖电厂:曲靖电厂在脱硝系统中采用尿素水解制氨技术,成功实现烟气脱硝,大大降低了氮氧化物排放。
2. 美国Exelon公司:Exelon公司在其多个火电厂中采用尿素水解制氨技术进行烟气脱硝,取得了良好的环保效果和经济效益。
尿素水解制氨在电厂中的应用
尿素水解制氨在电厂中的应用1. 引言1.1 电厂中的氨的重要性在电厂中,氨是一种重要的化学品。
氨在电厂中的主要用途包括氮气吹扫、冷凝剂、吸附剂、脱硫剂等。
作为氨基团含量最高的碱氧化物,氨在电厂中具有很强的还原性和碱性,能够与酸性氧化物反应生成盐类,从而达到脱除硫化氢等有毒气体的目的。
氨还可以被用作燃料添加剂,在锅炉中发挥活性剂的作用,提高燃烧效率。
在现代电力工业中,氨已经成为不可或缺的重要化学品。
随着电力需求的不断增加,电厂的规模不断扩大,氨的应用范围也在不断扩大。
通过尿素水解制氨这一技术,可以更加高效地生产氨气,满足电厂燃料添加剂、脱硫剂等多种用途的需求,为电厂正常运行和环境保护提供了重要的支持。
电厂中的氨的重要性不可忽视,尿素水解制氨技术的发展对于提高电厂效率、降低排放并保护环境具有重要意义。
1.2 尿素水解制氨的原理尿素水解制氨的原理是指通过尿素水解反应,将尿素分解成氨和二氧化碳。
这是一种重要的化学反应,可在适当的条件下将尿素转化为氨气。
具体的水解反应式如下:(NH2)2CO + 2H2O → 2NH3 + CO2该反应在碱性条件下进行更为迅速,因此常常使用氢氧化钠或氢氧化钾等碱性物质作为催化剂。
在高温和高压下,反应速度也会增加。
尿素水解制氨的原理基于尿素的结构,尿素中含有两个氨基和一个羰基,当接受水分子的攻击时,将断裂成两个氨基和一个羰基,形成氨气。
通过调控反应条件和催化剂的选择,可以高效地实现尿素水解制氨的反应。
这种原理不仅在实验室中得到了广泛应用,而且在工业生产中也被广泛采用。
尿素水解制氨是一种具有高效率和环保性的氨生产方法,对于电厂等工业领域具有重要意义。
1.3 尿素水解制氨在电厂中的应用意义尿素水解制氨在电厂中的应用意义非常重大。
氨是电厂中一种重要的原料,用于脱硫和脱氮等环保设备的运行。
通过尿素水解制氨可以提供稳定的氨气来源,确保环保设备的正常运行。
尿素水解制氨可以减少对外购氨的依赖,降低成本,提高电厂的经济效益。
尿素生产知识讲座(PPT 38页)
2、尿素的工业用途
尿素的工业用途也很广泛,尿素产量的 10%用作工业原料,其工业用途是作为高 分子聚合物材料。工业尿素的总消耗量的 一半是作为化工原料,生产塑料、喷漆、 黏合剂,此外尿素还可以作为多种用途的 添加剂,用于:炸药、印染、纺织、炼油 和医药等。
3、尿素的性质
1、 尿素的化学名称为脲或碳酰二胺,结构式 为CO(NH2)2,在尿素工业生产中,常用“Ur” 来表示尿素。物理性质:纯尿素为无色、无味、 无臭、的针状结晶。工业尿素因含有杂质我们看 到的颜色常为白色、淡黄色或淡红色。尿素在常 压下的熔点温度是132.7 ℃。尿素易溶于水和液 氨,在水或液氨中的溶解度随温度的升高而增加。
素装置采用气提是在与尿素合成压力相同的压力下
合成塔的出液流入汽提塔,伴随加热,向汽提塔中 的分体合未,成反然液 应 后中 返NH通 回3和入 合C成NOH塔23气或进提C行O出尿2来气素,体合再,成进将反行合应冷成。凝液C吸中O收的2汽为一提液部 法于液采自相用汽转原 提 入料 , 气气 即 相只 就CO需作2作将为为汽汽汽提提提塔气气中了,的,合将NH成未3汽液 反提加 应法热 的则,NH是N3H是和3属从 CO2气体出来。
尿素生产知识讲座
内容
1、尿素的用途和性质 2、尿素生产技术的发展 3、尿素生产原理及原则流
程介绍
第一节 尿素的用途和性质
1、农业用途
尿素在农业中作为化肥具有很多的优点。尿 素的氮含量在46%(质量)以上,超过其他 任何固体氮肥,尿素是一种中性速效肥料,施 于土壤中不残留使土壤恶化的酸根,而且分解 出来的二氧化碳也可以为植物所吸收。尿素施 用和贮藏性能好,不分解,不吸潮,不结块, 流动性好,无爆炸性。尿素还可以配成多种复 合肥料以满足不同土质及作物的要求。
尿素生产培训教材
斯纳姆氨气提尿素生产工艺主要有以下几个过程: ⑴尿素合成和高压回收 ⑵尿素中压分解提纯和未反应物癿回收 ⑶尿素低压分解提纯和未反应物癿回收 ⑷尿素癿真空蒸发浓缩 ⑸造粒 ⑹工艺冷凝液处理 ⑺尿素癿包装
CO2 NH3 高压合成
合成塔出液 汽提出的未反应物 高压气提及回收 尿素 溶液 中压回收 中压分解出的未反应物 中压分解 尿素 溶液 低压回收 低压分解出的未反应物 低压分解 尿素 溶液 水解解析 水 工艺冷凝液 蒸 发 熔融 尿素 造 粒 尿素 颗粒 包 装
尿素和甲醛反应可生成亚甲基二脲(MDU),反应斱 程式为:
MDU分子式为:C3N4O2H8,分子量 132.12,含氮 42.42%。
尿素呈微碱性,可以不酸作用生成盐,但尿素丌 能使一般指示剂变色,可不NH3形成氨合物 CO(NH2)2· 3。 NH
3、尿素癿用途 ⑴农业应用: 尿素癿含氮量高,是硝酸铵素丌挥发,吸湿性 低于硝酸铵略高于硫酸铵,尿素斲入土壤中,所 分解癿各种成分:氮癿化合物和二氧化碳都能为作 物所吸收。尿素为中性速效肥料,丌含对土壤有 害癿酸根,长久斲用丌会使土壤变硬戒板结,尿 素可以作底肥,也可以作追肥。
临界温度:31℃(304.15K) 临界压力:72.9atm
密度,气体(标准状态):1.977g/l 液体:0.9248g/cm3 三相点:216.56K,5.113atm
第三节、尿素生产工艺
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尿素癿工业生产始于第一次世界大戓末期, 1920年第一套工业装置在德国开车,但直到1965 年,尿素生产装置癿单套日产能力小于300吨。 1965年后,才开始生产装置大型化,我公司正在 新建癿尿素生产装置,单套日产能力在4000吨, 是目前世界上单套生产能力最大癿尿素生产装置。 在大型化癿同时,在工艺及设备斱面都有很大改 迚。如离心式压缩机代替了往复式压缩机。
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单位 ℃ Mpa Mpa ℃
μg/l μmol/l
μS/cm
水解氨气成分表
序号
1 2 3
成分(体积分数)
氨气 二氧化碳 水蒸气
40%质量浓度尿素溶液
28.5% 14.3% 57.2%
50%质量浓度尿素溶液
37.5% 18.7% 43.8%
水解器参数表
序号 1
2
11900×395 0×4200
单位
mm kg kg
MPa ℃
kg/h kg/h kg/h kw/h Nm3/min mm
管程工作介质:蒸汽
壳程工作介质:尿素溶液
设计压力:管程0.77Mpa,壳程 1.25Mpa,耐压试验压力管程1.0Mpa, 壳程1.68Mpa。设计温度管程190℃, 壳程180℃。
水解制氨反应器内部说明
产品气
加热蒸汽 冷凝疏水尿素溶液图1. 尿素水解氨反应器结构简图气液分离
循环
循环
水解制氨反应器内部说明
水解制氨模块
产氨200kg/h的 尿素反应器模块
水解制氨模块
尿素水解制氨反应器模块
尿素水解制氨反应器模块
尿素催化水解制氨技术简介
尿素催化水解制氨技术是指:在催化剂的作用下,熔融状态的尿素在温度130-
产氨速度随温度的变化曲线:
尿素催化水解器本体系统构成
主体设备由水解反应器本体,尿素计量供给、 蒸汽供给、除盐水、排污、泄压、电伴热等 系统组成;辅助装置为:催化剂供应系统。
尿素催化水解制氨工艺特点
1、相对液氨和氨水蒸发系统,尿素制氨工艺安全性高,无原料运输、储 存的安全问题。 2、相对氨水蒸发和尿素热解制氨工艺,尿素水解制氨工艺能耗低。 4、在催化剂的作用下,熔融状态的尿素在温度130-155℃、压力约0.350.55MPa下进行的快速水解反应。反应速度较普通尿素水解法约提高10倍 以上,响应时间可达到1min以内,能耗约为热解技术的一半。
3
项目 反应器规格
尺寸
本体重量 本体充液重 量 材质 工作压力 工作温度
物料消耗
尿素耗量 蒸汽耗量 氨气产量 电能消耗 压缩空气耗 量 尺寸 L×W×H
参数
Φ2000×580 0
22700
35500
316L 0.35-0.9 135~160 产氨量为 600kg/h时
1070 2522 600 29.7 0.5
内容提纲
✓ 1、尿素是什么? ✓ 尿素制氨中对尿素原料有什么要求? ✓ 尿素怎么产氨?尿素水解制氨原理。 ✓ 尿素水解制氨工艺及其特点。 ✓ 尿素水解制氨反应器模块介绍 ✓ 尿素水解制氨反应器模块的运行流程 ✓ 水解制氨反应器模块的维护 ✓ 尿素溶液制备、储存、输送系统 操作流程 ✓ 2、尿素催化水解制氨技术 ✓ 3、安全防护 ✓ 问答讨论
产氨400kg/h的 尿素车间图片
产氨400kg/h的 尿素车间施工图片
尿素溶液供给系统
尿素溶液供给系统主要用于向反应器提供50%的尿素溶液。 为了控制和计量尿素供给流量,尿素管道上设有气动调节阀和电磁流量计, 相应的气动开关阀、就地压力表及手动阀。
蒸汽供给系统
为水解反应器提供热源, 合格品质的蒸汽供应至装 置接口后共分为两路。 第一路为反应器提供反应 所需的热量,参数为165℃、 0.7MPa的饱和蒸汽通过内 置在反应器内的加热盘管 用于加热反应器内的尿素 溶液,换热后的蒸汽经过 疏水装置进行排放。 为调节反应器温度,蒸汽 进反应器管道上设有气动 调节阀。 第二路蒸汽用于吹扫废液 管线,蒸汽吹扫管道上设 有止回阀和气动开关阀等。
尿素催化水解装置工艺流程
浓度约50%、温度为50℃的尿素溶液通过管道输送至反应器中,在压力 0.5Mpa、温度135-150℃和催化剂的作用下进行水解反应,产生氨气、 二氧化碳、水蒸汽的混合气。混合气通过反应器上面的汽水分离器分离 后,输出成品氨气。 成品氨气经管道输送至氨气计量分配模块,经计量调节后的氨气与稀释 风在氨空气混合器混合与稀释,混合稀释后的氨气浓度在5%以下,最 后进入SCR反应器内进行脱硝反应。
定量的催化剂,催化剂在反应器内可循环使用,在大修周期时进行更换。为了使反
应速率恒定,尿素、水和热量都必须按照正确的比例供给反应器。
水解器物料参数品质
水解物料参数表
序号
项目
1 蒸汽参数
温度
压力
2 压缩空气参数
压力
温度(常温)
3 除盐水
二氧化硅
总硬度
pH值
电导率(25℃)
数据
165 0.7
0.7 20
除盐水系统
除盐水主要用于反应器首次启动时尿素 溶液的稀释和催化剂颗粒的溶解;
排污系统 主要由表面排污和底部排污组成;
表面排污管与反应器中部排污口相连接,操作方式为手动,主要用于排出反应器液位表面漂浮杂物。 底部排污管与反应器底部排污口相连接,操作方式为手动或远控,用于排除反应器底部沉积杂质。 此外,设备长期停机需要进行排空时,也要通过底部排污管道进行排空。 泄压系统 水解反应器本体压力超过正常工况时,将会引起装置的保护动作,通过气动泄压开关阀和安全阀进行 泄压,防止装置超压。 两者的具体区别如下: 当反应器压力大于1.2MPa时,气动泄压阀开关阀自动开启,进行一级泄压,保护反应器。 当气动泄压开关阀开启后,反应器的压力如果继续上升,压力达到1.9MPa时,位于安全阀前的爆破片 将会爆破打开,引发安全阀动作进行二级泄压。 泄压和安全阀分别通过独立的排气管线进行泄压。 注意:水解反应器的排污管道和泄压管道均与废水池连接;废水池设补水管道,用于稀释氨气和降低温 度
155℃、压力约0.35-0.55MPa下进行的快速水解反应。反应速度较普通尿素水解法约
提高10倍以上,响应时间可达到1min以内,能耗约为热解技术的一半。尿素催化水
解制氨为吸热反应,其综合反应式:
(NH2)2CO + H2O=CO2↑+ 2NH3↑
(1-1)
催化剂的作用:改变反应路径,加快反应速率,降低响应时间。反应器中装有固
设备成品
制氨原理、制氨工艺和系统运行维护
什么是尿素?
• 化学式:CO(NH2)2,碳酰二胺。分子质量60.06 ,无色或白色针状 或棒状结晶体。含氮量约为46.67%。密度1.335g/cm3。熔点 132.7℃。溶于水、醇,呈弱碱性。
对尿素品质的要求
尿素水解制氨原理
二氧化碳 CO2
尿素水解制氨原理