尿素水解制氨系统培训课件
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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。
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℃。
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
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
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
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。
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. 尿素水解制氨反应器结构简图
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
Biblioteka Baidu
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-
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
≤10 ～0 6.0~7.0 ≤0.2
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
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。
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
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。
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℃。
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
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
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
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。
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. 尿素水解制氨反应器结构简图
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
Biblioteka Baidu
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-
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
≤10 ～0 6.0~7.0 ≤0.2
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
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。
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