尿素水解制氨简讯

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烟气脱硝中尿素水解制氨工艺的应用

烟气脱硝中尿素水解制氨工艺的应用

烟气脱硝中尿素水解制氨工艺的应用某电厂2X660MW机组脱硝还原剂采用尿素,尿素作为原料制取氨气相对于氨水及液氨具有较高的安全性,且运行稳定可靠,具有较高的推广价值。

1概述选择性催化还原法(SCR)是目前世界上技术最成熟、应用最多的电厂烟气脱硝工艺。

根据其反应原理,SCR烟气脱硝所需还原剂为氨气。

氨气通常可以通过氨水、液氨或尿素三种原料获取。

氨水由于建造、运行成本高,运输、卸料、储存、使用等环节均存在安全隐患的原因,自20世纪90年代以后,已经很少被用作脱硝还原剂。

液氨在前几年的项目中应用广泛。

但由于液氨(NH3)属易燃、易爆、有毒危险品,因此在运输、卸料、储存、运行、检修等各个环节均存在极大安全隐患。

以尿素作为原料制取氨气相对于氨水及液氨具有较高的安全性,随近几年国家对安全运行要求的提高,已逐步代替液氨做为还原剂制备原料。

尿素水解制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下会发生水解反应产生氨气。

其化学反应式为:NH2-CO-NH2+ H2O - 2NH3 t + CO2 t [1]尿素水解制氨系统由1)尿素颗粒储存和溶解输送系统2)尿素水解系统组成。

尿素颗粒在尿素溶解罐中配置成约40%-60%浓度的尿素溶液,随后尿素溶液储存在尿素溶液储罐中。

尿素溶液通过泵输送到水解反应器中水解产生氨气,氨气随后进入SCR区氨空气混合器后喷入烟道用作烟气脱硝的还原剂。

由于尿素水解制氨系统解决了液氨的装卸、运输、储存等问题,水解器制氨备案随制随用,无需储存,彻底解决了电厂脱硝工程还原剂制备系统的安全隐患问题。

本机组尿素水解制氨系统主要的能源方式是电厂的冷再蒸汽,所需要的蒸汽参数为:压力LOMPa,温度180c以上,单台机组脱硝尿素耗量为380kg/h,蒸汽耗量约为2.0t/h,尿素水解撬块布置在锅炉零米。

2尿素水解工艺系统简介尿素水解制氨工艺主要由2部分组成:尿素颗粒储存和溶解输送系统、尿素水解系统[2],如图1图1尿素催化水解系统简图1.1 尿素溶解及输送系统尿素采用袋装(50kg,总氮246.4,粒径范围dl. 18-3.35mm,执行标准GB2440-2001),尿素通过运输车运入到尿素溶液制备区后,储存在尿素储仓间内。

尿素制氨技术:尿素水解法

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。

尿素水解制氨工艺在1000MW二次再热机组的应用

尿素水解制氨工艺在1000MW二次再热机组的应用

尿素水解制氨工艺在1000MW二次再热机组的应用1 摘要SCR技术中还原剂NH3的来源主要有3种,分别为液氨、氨水和尿素。

由于液氨制氨气比较简单的特点,一度被燃煤电厂推广应用。

但是从安全的角度上看,液氨属于危险化学品,在制造、运输、搬运、储存的各个环节上均存在安全隐患。

随着国家对安全的日益重视,使得电厂在用液氨在审批、工期、占地等诸多方面受到越来越多的制约。

而尿素作为绿色肥料,无毒性,使用完全,没有被限制,同时也便于运输、储存和使用,尿素的优越性和安全性使得尿素制氨已经成为一种趋势,并逐渐成为主流,尤其是一些重点沿海地区的城市周边电厂,已经普遍进行了改造应用。

本文对尿素水解制氨工艺在1000MW二次再热机组上的应用情况进行阐述,为同类型机组提供经验参考。

关键词:1000MW;二次再热;尿素;水解;2 引言脱硝水解技术在1999年开始运用在国外锅炉烟气脱硝工程,目前尿素转氨的技术主要有AOD法、U2A法及NOx OUT Ultra法三种。

其中前2种属于水解法,第3种属于热解法,三种方法有个共同之处是首先将尿素在溶解罐内溶解,然后通过泵加压打倒水解罐或热解室内进行分解,生产NH3进入锅炉内进行还原反应,实现烟气脱硝的一个过程。

从尿素水解技术在二次再热机组应用效果上看,虽然产生了一些问题,但是从制氨的效果上看,已经达到了预期效果。

3 尿素水解制氨工艺概述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(AOD法):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。

采用绝对压力为2.45MPa的蒸汽通入塔底直接加热,蒸汽均匀分布到每个小室,在充分加热与混合作用下,尿素分解为氨和二氧化碳。

间接加热(U2A法):将饱和蒸汽通过盘管方式进入水解反应器加热,蒸汽与尿素溶液间不混合,气液两相平衡体系的压力约为1.4~2.1MPa,温度约150℃。

水解反应器内的尿素溶液被加热分解成为NH3、C02、H20等气态混合物,与加热后的稀释风混合进入锅炉尾部脱硝氨喷射系统。

尿素水解制氨技术的应用

尿素水解制氨技术的应用

尿素水解制氨技术的应用发布时间:2021-07-31T10:16:18.631Z 来源:《电力设备》2021年第3期作者:余子炎[导读] 随着我国经济高速发展,燃煤发电厂烟气污染物的排放越来越受到国家和社会的广泛关注。

(广东红海湾发电有限公司广东汕尾 516623)摘要:火力发电厂烟气脱硝还原剂普遍采用液氨,但因安全管理问题日渐受限制,尿素水解工艺成熟、可靠,可满足脱硝系统要求,可用于代替液氨工艺。

本文通过分析尿素水解工艺的工作原理及针对具体项目情况,对系统设计、技术应用作了详细分析,解决了该电厂液氨系统安全隐患,本文设计的系统具有较大的可用性。

A 关键词:火力发电厂;脱硝;还原剂;液氨;尿素水解;安全Application of urea hydrolysis to ammonia production technology Yuziyan Guangdong honghaiwan Power Generation Co., Ltd., Shanwei, Guangdong 516623 Abstract: liquid ammonia is widely used in flue gas denitrification reducing agent of thermal power plant, but due to the increasingly limited safety management, urea hydrolysis process is mature and reliable, which can meet the requirements of denitration system and can be used to replace liquid ammonia process.By analyzing the working principle of urea hydrolysis process and the specific project situation, this paper makes a detailed analysis of the system design and technical application, and solves the hidden danger of the liquid ammonia system in the power plant. The system designed in this paper has greater availability. Keywords:thermal power plant; denitration; reducing agent; liquid ammonia; urea hydrolysis; safety0 引言随着我国经济高速发展,燃煤发电厂烟气污染物的排放越来越受到国家和社会的广泛关注。

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

尿素水解制氨在电厂中的应用摘要:随着经济不断发展,带动我国各行业快速发展。

在电厂生产运行过程中,电厂中的烟气脱硝工艺受到广泛重视,尤其是随着科学技术的飞速发展,针对电厂烟气脱硝工艺不断研发。

而氨气作为烟气脱硝的重要还原剂,氨气的获取主要是通过氨水、液氨、尿素等集中原材料中获取。

应用尿素作为原材料,采用尿素水解制氨工艺,能够有效降低安全隐患风险,鉴于此,文章简要结合尿素水解制氨在电厂中的应用展开相关论述。

关键词:尿素水解制氨;电厂;应用1引言氮氧化物是破坏大气环境形成酸雨的重要污染物,根据国家环保标准要求新建的电站锅炉必须配备脱NO的相关设备,已建成进行投运的电站锅炉也需要及时进行改造,增设脱硝装置,烟气脱硝技术涉及SCR和SNCR。

两种烟气脱硝技术还原剂都可以是液氨、氨水及尿素,液氨属于危险品,在运输和储存过程中具有一定的危险性和局限性,但其投资成本低,一般在条件允许情况下,液氨作为还原剂应用尤为广泛,用氨水作为还原剂,安全性相对较高,但其运输和储存成本高,经济性较差。

尿素水解技术主要应用于化工行业,其易于运输和储存,尿素溶液制备设备、水解或热解设备占地面积小,尿素热解和水解制氨技术比液氨方案和氨水方案安全性高,因而逐步应用在电站锅炉烟气脱硝项目中,有效降低厂用电,在烟气脱硝项目中作为制作还原剂具有重要优势,不断提高电厂的生产效率。

2尿素水解制氨工艺分析尿素水解制氨的工艺原理在于是在一定温度环境下,尿素水溶液会发生水解反应,进而产生氨气。

其工艺的构成主要是尿素颗粒储存和溶解输送系统及尿素水解系统等方面,该工艺被广泛应用到各地电厂中,有利于进一步提升电厂的生产效率,有效降低电厂的生产污染等方面。

在使用运输车辆将尿素运输至尿素溶液制备区后,将其存储在尿素储仓间备用。

在配制尿素溶液的过程中,主要是需要将溶液放入溶解罐中,通过加热系统加热到一定温度,通过运用循环搅拌的方式,进一步促使材料的充分溶解。

在尿素溶液溶解完毕后,将其运输至尿素溶液储罐中,通过加热盘管,将尿素的溶液温度控制在50℃~70℃,进一步避免温度过低而导致尿素结晶的现象发生。

尿素水解产生氨气量计算(3篇)

尿素水解产生氨气量计算(3篇)

第1篇摘要:尿素作为一种重要的氮肥,在水解过程中会产生氨气。

氨气是一种有刺激性气味的气体,对环境和人体健康有一定影响。

因此,准确计算尿素水解产生的氨气量对于环境保护和资源利用具有重要意义。

本文将介绍尿素水解产生氨气量的计算方法,并进行分析。

1. 引言尿素是一种含氮量较高的有机化合物,广泛应用于农业、工业等领域。

尿素在土壤中通过水解反应生成氨气,进而被植物吸收利用。

尿素水解反应的化学方程式如下:(NH2)2CO + H2O → 2NH3↑ + CO2↑其中,(NH2)2CO表示尿素,NH3表示氨气,CO2表示二氧化碳。

尿素水解产生的氨气不仅对环境有影响,还可能对人体健康造成危害。

因此,准确计算尿素水解产生的氨气量对于环境保护和资源利用具有重要意义。

2. 尿素水解产生氨气量的计算方法2.1 计算公式尿素水解产生氨气量的计算公式如下:Q(NH3) = n(NH3) × M(NH3) / M((NH2)2CO)其中,Q(NH3)表示尿素水解产生的氨气量(g),n(NH3)表示氨气的物质的量(mol),M(NH3)表示氨气的摩尔质量(g/mol),M((NH2)2CO)表示尿素的摩尔质量(g/mol)。

2.2 计算步骤(1)根据尿素的质量,计算尿素的物质的量。

尿素的摩尔质量为60.06 g/mol。

n((NH2)2CO) = m((NH2)2CO) / M((NH2)2CO)其中,m((NH2)2CO)表示尿素的质量(g)。

(2)根据化学方程式,尿素水解产生的氨气物质的量与尿素物质的量的比例为2:1。

n(NH3) = 2 × n((NH2)2CO)(3)将氨气物质的量代入计算公式,计算尿素水解产生的氨气量。

Q(NH3) = n(NH3) × M(NH3) / M((NH2)2CO)3. 举例说明假设尿素的质量为10 g,计算尿素水解产生的氨气量。

(1)计算尿素的物质的量:n((NH2)2CO) = 10 g / 60.06 g/mol ≈ 0.166 mol(2)计算氨气的物质的量:n(NH3) = 2 × 0.166 mol ≈ 0.332 mol(3)计算尿素水解产生的氨气量:Q(NH3) = 0.332 mol × 17.03 g/mol / 60.06 g/mol ≈ 0.917 g因此,10 g尿素水解产生的氨气量为0.917 g。

尿素水解制氨在燃煤电厂烟气脱硝系统中的应用

尿素水解制氨在燃煤电厂烟气脱硝系统中的应用

尿素水解制氨在燃煤电厂烟气脱硝系统中的应用摘要:在我国,尿素作为SCR脱硝技术还原剂的项目逐步增多。

从安全和环境风险角度看,尿素是火电厂脱硝工艺中最安全可靠的还原剂。

尿素制氨工艺替代液氨贮存及制备工艺,可达到同等的脱硝性能。

尿素是一种稳定、无毒的固体物料,作为脱硝用氨的理想来源,对人和环境均无害,可以被散装运输并长期储存,运输道路无特殊要求。

其使用不会对人员和周围社区产生不良影响,不存在爆炸危险、毒性危害,也不会构成重大危险源,安全成本低。

关键词:尿素水解制氨;燃煤电厂;烟气脱硝系统;应用1尿素水解制氨工艺原理1.1工艺原理将50%浓度的尿素溶液放入水解反应器,在温度130~150℃、压力0.45~0.55MPa条件下发生分解反应,转化成二氧化碳和氨气。

尿素水解产生的氨气和二氧化碳进入气液分离器进行气液分离,再由管道输送到锅炉的喷氨系统进行脱硝。

尿素催化水解制氨技术,是在普通尿素水解技术的基础上,加入催化剂。

在催化剂的作用下,熔融状态的尿素在反应器内快速进行水解反应。

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。

1.2催化剂作用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。

反应器中装有定量的催化剂,其主要作用是改变了反应路径,从而大大加快反应速率,降低响应时间。

1.3尿素水解制氨工艺流程尿素水解制氨系统主要包括尿素溶液存储和供应系统、蒸汽加热系统、尿素水解产品气供给系统和尿素水解反应器疏放系统。

尿素溶液储罐中的尿素溶液(质量分数为40%~50%)经泵输送至尿素水解反应器内发生水解反应,来自厂区的加热蒸汽进入换热管,将尿素水解反应器内的温度维持在130~160℃,并将压力控制在0.4~0.6MPa。

尿素水解反应产生的产品气主要包括NH3,CO2和水蒸气,产品气经管道输送至氨-空气混合器中与稀释风混合,再经喷氨格栅喷入烟道中与烟气混合。

尿素水解反应器中的杂质和废液通过疏放系统排至废水池,再输送至电厂指定区域进行处理。

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。

浅谈尿素水解制氨在1050MW机组中应用

浅谈尿素水解制氨在1050MW机组中应用

浅谈尿素水解制氨在 1050MW机组中应用摘要:本文介绍了控制常规燃煤粉电站锅炉NOx排放的技术措施、尿素水解制氨工艺原理,以及尿素水解制氨技术及其应用情况。

关键词:脱硝;尿素水解制氨;实际应用在燃煤火力发电厂排放的大气污染物中,氮氧化物(NOx)因其对生态环境的污染危害极大且难以处理,成为重点控制排放的污染物之一。

氮氧化物是煤中含有的氮化合物和空气中的氮气与燃烧空气中的氧气在高温燃烧过程中生成的。

当前控制常规燃煤粉电站锅炉NOx排放的技术措施大致可分为低NOx排放燃烧技术和脱除NOx的烟气净化技术两类。

一、控制常规燃煤粉电站锅炉NOx排放技术措施1.低NOx排放燃烧技术。

低NOx排放燃烧技术的特点是通过对运行方式的改进或对燃烧过程进行控制,来物制燃烧过程中NOx的最终排放量。

在燃煤过程中排放的众多污染物中,NOx是唯一可以通过改进燃烧的方式来降低其排放量的气体污染物,对新设计的、燃烧烟煤的煤粉锅炉,通过采用先进的低NOx燃烧技术措施,即可使NOx的排放浓度减至未采取任何限制排放措施时排放浓度的50%~60%。

2.脱除NOx的烟气净化技术。

烟气脱氮技术的特点是将在炉内燃烧过程中已生成的气体污染物NOx,通过烟气处理来大大降低NOx,排放量。

目前大型火力发电厂锅炉烟气脱氮装置主要采用选择性催化还原法(SCR法)用氨(NH3)作为还原剂,在催化剂的存在下,将烟气中的NOx,还原成N,脱氮率可达90%以上。

SCR法化学反应方程式:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O;6NO2+8NH3+O2→7N2+12H2O 。

目前大多电厂采用液态氨作为还原剂,液氨的氨气系统较为复杂,由于氨气具有强烈的刺激味、有毒,和空气按一定比例混合时易燃、易爆。

液氨运输、储存、运行及检修存在高度的风险。

随着技术的发展和应用,新建电厂采用安全环保的尿素水解制氨工艺逐步替代液氨系统作为选择性催化还原法的还原剂。

湖北鄂州电厂三期扩建2×1050MW机组工程采用尿素水解制氨工艺,本文重点介绍尿素水解制氨工艺在本工程应用。

尿素热解和水解的区别性报告

尿素热解和水解的区别性报告

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兑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。

尿素水解制氨技术作为应用于兑硝目的的水解技术在1999 年开始运用在国外锅炉烟气兑硝工程, 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90C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60C,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200E的残液换热,温度升至185C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,操作温度约200C ,水解器用隔板分为9 个小室。

火电厂烟气SCR脱硝尿素催化水解制氨技术研究

火电厂烟气SCR脱硝尿素催化水解制氨技术研究

火电厂烟气SCR脱硝尿素催化水解制氨技术研究关键词:SCR脱硝尿素水解尿素热解尿素水解制氨技术安全性较好,能耗水平较低,但系统响应速率较慢,难以适应SCR烟气脱硝要求。

为此,研究出一种尿素催化水解制氨新技术。

介绍该技术原理、工艺流程和控制策略,并且对几种尿素制氨技术进行了综合对比;以成功应用于大唐长春第二热电厂6号机组脱硝工程尿素催化水解系统为例,介绍该技术的应用效果。

研究结果表明,所研究的尿素催化水解制氨技术是一种先进的低能耗尿素制氨新技术,具有很好的市场应用前景。

随着国家环保标准要求越来越高,脱硝装置已经成为火电机组必备环保设施,其中选择性催化还原(SCR)脱硝装置应用最为广泛。

SCR 脱硝装置主要采用氨气作为还原剂,在催化剂作用下,将氮氧化物(NOx)还原成氮气和水,从而达到脱硝的目的。

目前,SCR脱硝制氨技术主要有2种,一种是采用液氨法,一种是采用尿素法。

液氨作为脱硝还原剂,存在较大的安全隐患,因此尿素制氨技术在城市周边电厂和热电厂脱硝工程中得到了应用。

目前,尿素制氨技术主要包括尿素热解制氨技术、普通尿素水解技术和尿素催化水解制氨技术。

尿素热解制氨技术是利用高温空气加热分解制氨,反应速度快,应用广泛但需采用大功率电加热器,耗能较高。

尿素水解技术是在一定温度压力下,尿素溶液进行水解反应产生氨气。

尿素水解又分为普通尿素水解和尿素催化水解。

普通尿素水解技术能耗水平较低,但是系统响应速率较慢[1-3]。

为了提高尿素水解反应速率,本文研究了一种尿素催化水解制氨技术,其在普通尿素水解技术的基础上,加入一种催化剂,极大地提高了水解反应速率,能耗水平较尿素热解有很大降低,反应速率又比普通尿素水解提高很多,因此具有很好的应用前景。

该技术已经成功应用于大唐长春第二热电厂,通过性能试验表明,各项指标均达到预期目标。

1.3控制策略尿素水解系统采取DCS进行控制,控制策略主要由模拟量控制、顺序控制和连锁保护控制组成。

尿素水解和尿素热解的工艺介绍及技术经济比较

尿素水解和尿素热解的工艺介绍及技术经济比较

目录一、概述 (2)二、技术介绍 (2)2.1尿素水解制氨技术 (2)2.2尿素热解制氨技术 (3)三、应用现状 (4)3.1尿素热解技术 (4)3.2 尿素水解技术 (5)四、投资、运行费用比较 (6)4.1设备投资、安装费用比较 (6)4.2 运行费用比较 (6)五、结论 (6)关于尿素水解制氨和尿素热解制氨的工艺介绍及技术、经济比较一、概述“十二五”期间国内建设了大量的烟气脱硝装置,其还原剂制备系统主要由液氨蒸发、氨水汽化、尿素制氨三种方式,随着国内民众和企业安全意识的加强,加上国内危化品运输、储存、使用事故层出不穷,尿素制氨技术因其不需要装卸、运输、储存危险化学品、装置占地面积小、运行安全稳定可靠,逐渐成为电厂选择脱硝还原剂制备系统的主流技术。

尿素是氨的理想的来源。

尿素(CH4N2O)为无毒无味的白色晶体或粉末,是人工合成的第一个有机物,广泛存在于自然界中,其理化性质较稳定,应用于农业及工业领域,其运输和储存和管理均不受国家和地方法规的限制。

尿素是一种稳定、无毒的固体物料,对人和环境均无害;可以被散装运输并长期储存;不需要运输和储存方面的特殊程序,它的使用不会对人员和周围社区产生不良影响。

但固体颗粒尿素容易吸湿,当空气中的相对湿度大于尿素的吸湿点时,它就吸收空气中的水分而潮解,尿素在储存过程中极易吸潮板结,需采取措施防止吸湿结块的情况发生。

尿素制氨技术中根据其反应机理和核心反应设备的不同分为尿素水解制氨和尿素热解制氨二种技术。

先分别介绍及对比如下:二、技术介绍2.1尿素水解制氨技术尿素水解制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生水解反应,生成的气体中包含氨气和二氧化碳。

其化学反应式为:NH2-CO-NH2+ H2O → 2NH3↑+ CO2↑尿素水解制氨系统由1)尿素颗粒储存和溶解系统、2)尿素溶液储存和输送系统及3)尿素水解系统组成。

尿素颗粒在尿素溶解罐中配置成约50%浓度的尿素溶液,随后尿素溶液储存在尿素溶液储罐中以供电厂使用。

尿素水解制氨系统控制调整研究

尿素水解制氨系统控制调整研究

尿素水解制氨系统控制调整研究简介:在尿素水解制氨工艺中,将尿素溶于水配制成尿素水溶液,通过泵输送至水解器反应,以产生所需的氨气量。

该工艺生产出氨气、二氧化碳和蒸汽的气态混合物,该混合物送入并与电厂烟气混合以去除氮氧化物。

在水解器的正常工作情况下,水解器中的氨、氨基甲酸铵、溶解的CO2和尿素溶液接近平衡状态,此时的氨和CO2都比水更容易蒸发。

氨和二氧化碳在温度接近140℃时可以重组以形成冷凝物,如果温度持续降至100℃以下,该冷凝物会形成固态氨基甲酸铵,将会堵塞管道。

为避免上述管道堵塞问题发生,十分有必要对尿素水解制氨系统温度控制调整进行研究。

关键词:尿素水解,氨基甲酸铵,氮氧化物;一、尿素水解制氨系统概述在尿素水解制氨工艺中,将尿素溶于水配制成尿素水溶液,通过泵输送至水解器反应,以产生所需的氨气量。

该工艺生产出氨气、二氧化碳和蒸汽的气态混合物,该混合物送入并与电厂烟气混合以去除氮氧化物。

尿素水解制氨系统将尿素站水解后的成品气(含氨气、CO2、H2O)经各台炉A、B侧的SCR水解喷氨调节阀组与经蒸汽加热器加热后的稀释风在氨空混合器混合,氨气与空气混合后注入SCR反应器进口烟道,与烟气充分混合后,氨作为还原剂在催化剂的作用下与NOx反应生成水和氮气,使得SCR出口NOx浓度降到规定值,成品气中的CO2、H2O随之排入烟气系统。

二、调整控制研究XX厂水解器氨成品气出口气动调节阀后温度会比阀前温度偏低3~18℃,水解器氨成品气出口气动调节阀后温度2比水解器氨成品气出口气动调节阀后温度1低3℃左右,且不论机组负荷高低水解器氨成品气出口气动调节阀后温度都会比阀前温度低。

例如:2023年8月10日 11时20分,1号机575MW、2号机578MW、3号机634MW、4号机634MW;机组氨成品气用量分别为:1号机548kg/h、2号机691kg/h、3号机863kg/h、4号机706kg/h;1、3号水解器运行。

尿素深度水解制氨技术在电厂脱硝系统中的应用

尿素深度水解制氨技术在电厂脱硝系统中的应用

尿素深度水解制氨技术在电厂脱硝系统中的应用关键词:尿素深度水解烟气脱硝 SCR随着人们对安全性的重视日益提高,越来越多的脱硝系统选择尿素作为还原剂的制备原料。

文章介绍了尿素合成工艺中的尿素深度水解技术经过改进,应用于SCR 技术的还原剂制备系统。

作为跨行业技术应用的一个探索,该技术的工程应用为脱硝还原剂制备系统提供一个新的选择。

随着对环保工作的重视日益提高,我国从2008年开始逐渐开展对锅炉氮氧化物排放的治理工作。

2014年7月1日起,火力发电厂将执行《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中表Ⅰ的排放限值,氮氧化物排放浓度控制更为严格。

通过低氮燃烧技术控制氮氧化物的排放已很难满足要求,这意味着必须采取烟气脱硝的技术才能满足新环保标准的要求。

由于技术成熟和高的脱硝率,选择性催化还原(SCR)技术是最主流的烟气脱硝技术,绝大部分电厂的烟气脱硝项目都采用了这种技术。

选择性催化还原(SCR)技术是通过还原剂(NH3)在适当的温度并有催化剂存在的条件下,把氮氧化物转化为空气中天然含有的氮气和水。

其主要由还原剂制备系统、氨空气混合系统、氨喷入系统、反应器系统、检测控制系统等组成。

其中还原剂制备系统又分为液氨系统、氨水系统、尿素系统等。

液氨是重大危险品,其运输和存储均存在较大安全风险。

近年来关于液氨的安全事故频发,越来越多的脱硝系统选择尿素系统作为还原剂制备系统。

本文介绍由化工行业合成氨工艺中广泛应用的尿素深度水解技术经过改进,应用于SCR工艺的尿素深度水解技术。

1尿素深度水解系统概述通过提高尿素溶液浓度,对工艺系统进行适当改进,由化工行业尿素深度水解制氨系统改进后应用于电厂SCR脱硝系统的尿素深度水解工艺流程如下。

尿素颗粒由斗提机送入尿素溶解罐,用除盐水或水解液进行溶解,配置成浓度约20%,温度40℃的尿素溶液,由尿素溶液输送泵送入尿素溶液储罐。

尿素溶液由给料泵从尿素溶液储罐输送至热交换器,经水解液预热后进入水解器上部的板式塔,然后进入水解器。

尿素水解制氨在燃煤电厂中的应用及存在的问题

尿素水解制氨在燃煤电厂中的应用及存在的问题

尿素水解制氨在燃煤电厂中的应用及存在的问题摘要:在当前我国安全生产形势日趋严峻的情况下,采用液氨作为还原剂的常规脱氮工艺已越来越不能满足安全、安全性和安全性的需要。

目前,新型尿素水解技术已被越来越多的电厂所采用,但在实践中仍有许多新的问题。

关键词:尿素水解;氨;燃煤厂;应用;存在的问题引言尿素水解和 SCR烟气脱硫装置是否能够安全、平稳地进行,与净烟气出口NOX浓度是否达标有关。

运行过程中任何一个环节出现问题都会影响最终净烟气中NOX浓度的排放,在对运行中存在的除盐水污染、氨带水、注氨支管堵塞、氨管路伴热效果差等基础问题进行分析,从以下几个方面分析了整个系统出现各种问题的因素。

从整体约束、设备特点、运行方式等方面,并根据设备的实际情况,提出相应的控制和解决方案,以保证系统安全可靠运行。

1尿素水解生产氨的工艺原理1.1工艺原理尿素制氨的技术原理是将尿素水溶液分解为二氧化碳、水蒸气、氨气。

尿素的制备方法有两种:热解法和水解法。

尿素的热解法、水解法反应因其温度、压力等因素而发生变化。

水解法是将尿素水解成水溶液,而热解法则是直接加热,使尿素水溶解。

具体的方法是:在水解反应器中加入50%的尿素溶液,在130-150℃的温度和0.45-0.55MPa的压力下进行分解,转化为二氧化碳和氨气;尿素水解产生的氨气和二氧化碳进入气液分离器进行气液分离,然后通过管道输送到锅炉的氨气喷射系统进行脱硝,尿素催化水解制氨技术是在普通尿素水解技术的基础上加入催化剂。

在催化剂的作用下,反应速率是常规尿素水解反应的10倍,反应时间不超过1分钟。

1.2催化剂的作用为使反应速度不变,尿素、水和热量必须按适当的比例供给反应器。

反应器内装有一定数量的催化剂,其作用是改变反应路线,使反应速率大幅提高,反应时间缩短。

1.3尿素水解制氨的工艺流程尿素水解系统主要由尿素水解供给系统、蒸汽加热系统、尿素水解产品供应系统、尿素水解反应系统、尿素水解反应系统等组成。

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

尿素水解制氨在电厂中的应用【摘要】电厂作为能源转换的重要场所,尿素水解制氨在其中具有多种应用。

在烟气脱硫中,尿素水解制氨可有效减少二氧化硫的排放。

在脱氮过程中,它能帮助降低氮氧化物的含量。

在锅炉除垢方面,尿素水解制氨可保护锅炉管道免受腐蚀影响。

在水处理领域,它能帮助净化水质,使水循环更加高效。

在空气净化方面,尿素水解制氨可以帮助过滤有害气体,提高空气质量。

尿素水解制氨在电厂中的广泛应用为节能减排做出了重要贡献,有效保护了环境,提高了电厂生产效率。

【关键词】电厂、尿素水解、制氨、烟气脱硫、脱氮、锅炉除垢、水处理、空气净化、节能减排。

1. 引言1.1 电厂能源转换的重要性电厂是能源转换的重要组成部分,是现代社会中不可或缺的基础设施。

电厂通过将各种能源转化为电能,为各行各业的正常运转提供了坚实支撑。

在电厂中,能源的转换是一个复杂而精密的过程,需要各种设备和技术的协同配合。

电厂的能源转换包括燃烧化石燃料产生热能,再利用蒸汽发动涡轮发电等多个环节。

电厂的能源转换对于社会的发展具有巨大的意义。

电厂不仅能够为城市供电,还能够为工业生产、交通运输、生活娱乐等领域提供能源支持。

需要指出的是,电厂的能源转换也会伴随着一定的环境问题,比如排放污染物、能源浪费等。

如何提高电厂能源转换的效率,减少对环境的影响,是电厂运行中需要重点关注的问题。

1.2 尿素水解制氨的介绍尿素是一种常见的有机化合物,化学式为(NH2)2CO。

尿素水解制氨是指将尿素在碱性条件下水解生成氨气的过程。

在电厂中,尿素水解制氨被广泛应用于烟气脱硫、脱氮、锅炉除垢、水处理和空气净化等方面。

尿素水解制氨的反应过程是一个热平衡的反应,其中需要消耗大量热量。

因此在电厂中,通常会通过加热的方式促进尿素水解制氨反应的进行。

制备出的氨气可以用于脱硫脱氮等环保设施中,帮助电厂达到排放标准。

尿素水解制氨在电厂中的应用还可以帮助清洁锅炉系统、提高锅炉的热效率,减少能源浪费。

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

尿素水解制氨在电厂中的应用摘要:近些年来,尿素水解制氨工艺在电厂中得到普遍的应用,对电厂中的烟气脱硝工艺极为重视,尤其是在科学技术飞速发展中,针对电厂烟气脱硝工艺也在不断研发。

氨气是烟气脱硝的主要还原剂,而氨气的获取主要通过氨水、液氨、尿素等集中原材料中获取,如果是利用氨水和液氨进行烟气脱硝的话,其中所涉及到氨气设备建造、运输、存储等多个环节,成本较高,而且液氨还是易燃易爆有毒的危险品,会存留较大的安全隐患。

该工艺主要是尿素为主要原料,并通过加入一些催化剂以及配备相关的器械设备等,通过反应制取氨气,相对来说,氨气要比氨水以及液氨的安全性更高,在应用的过程中能够保证其应用的安全性、可靠性,进而将期工艺价值最大程度的发挥出来,不断提高电厂的生产效率。

关键词:尿素;电厂;应用随着社会经济的快速发展,工业企业污染物排放对环境的影响日益加剧。

经济发展与环保的矛盾日渐突出。

为了适应国家可持续发展要求,构建和谐社会,国家对环保提出了更高的要求和标准,尤其对大气污染物的治理加大了力度。

即要发展经济,又要保护环境。

而以燃煤为主的火力发电厂已成为大气污染物超量排放的重要原因,污染物排放治理首当其冲。

随着二氧化硫排放浓度和排放总量限制,国内火电机组基本已配备了脱硫设施。

大大降低了二氧化硫的排放,具有很大的环保效益,但是火力发电厂氮氧化物的排放控制尚需加强。

一、尿素制备设备1、尿素溶液制备系统。

有溶解罐组成互为备用,每个溶解罐又分别有混合泵互为备用。

尿素溶液蒸汽入口电动阀,尿素溶解罐搅拌器,尿素溶解罐去离子水入口电动阀,尿素溶液混合泵入口电动阀,尿素溶液混合泵出口电动阀,尿素溶液混合泵排放阀,尿素溶液混合泵,尿素溶液混合泵A/B出口回流管电动阀,尿素溶液混合泵去尿素溶液储罐电动阀。

2、高能量循环系统。

有溶液储罐组成互为备用,每个溶液储罐又分别有2个输送泵互为备用。

尿素溶液输送泵入口电动阀,尿素溶液输送泵出口电动阀,尿素溶液输送泵冲洗电动阀,尿素溶液输送泵排放阀,尿素溶液输送泵变频器,尿素溶液储罐蒸汽入口电动阀,热解炉计量分配装置回流至尿素溶液储罐电动阅。

尿素溶液水解制氨系统[实用新型专利]

尿素溶液水解制氨系统[实用新型专利]

专利名称:尿素溶液水解制氨系统
专利类型:实用新型专利
发明人:刘安国,焦志,吴立新,伍贤均,陈茂义,邓科申请号:CN201320752432.9
申请日:20131126
公开号:CN203513297U
公开日:
20140402
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种尿素溶液水解制氨系统,解决现有技术的尿素水解制氨系统设备结构复杂,从而导致制氨工艺复杂,操作繁琐,尿素水解效率低的问题。

本实用新型包括依次相连的尿素自动上料斗提机、尿素溶液制备系统、尿素溶液储存系统和尿素溶液水解系统;所述尿素溶液制备系统包括顶部与尿素自动上料斗提机相连、底部与输送泵相连的尿素溶液制备箱,设置于内的搅拌器和第一换热器,以及设置于尿素溶液制备箱底部的第一取样口和第一放空口。

本实用新型设置了尿素自动上料斗提机,能够保证制备箱内正常反应,而不会出现原料过多导致反应不完全,造成原料的浪费。

申请人:成都是钢环保工程有限公司
地址:610000 四川省成都市成华区一环路东一段159号信息产业大厦1106号
国籍:CN
代理机构:成都顶峰专利事务所(普通合伙)
代理人:李崧岩
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“大型燃煤电厂烟气脱硝用尿素水解制氨技术及成套装置”
专家评审会成功召开
2013年3月2~3日,中国电力企业联合会在成都市主持召开了“烟气脱硝用尿素水解制氨技术及其成套装置在大型燃煤电厂应用”的专家评审会,专家小组由来自电力和化工行业的15名专家组成。

专家组考察了安装在国电金堂电厂(2×600MW)的烟气脱硝用尿素水解制氨装置的运行情况,听取了成都锐思环保工程有限公司关于该技术和成套装置的研究报告、北京国电龙源环保工程有限公司和国电环境保护研究院关于装置在国电金堂电厂和国电内蒙东胜电厂的投运情况报告、上海电力学院关于《尿素水解制氨反应器材质腐蚀性能评价试验》报告及西安热工研究院关于《烟气脱硝用尿素水解制氨装置水解制氨能力》的检测评价报告。

与会专家对该项技术及其成套装置的投运情况给予了高度肯定。

该项技术及成套装置是国家科技部批复的高技术研究发展计划(863计划)配套研发项目,2013年也已列入了中电联节能环保分会第一批节能环保推广应用课题计划项目。

该项技术是采用尿素作为烟气脱硝还原剂的氨源,利用电厂辅汽作为热源,就地将尿素溶液转化成脱硝所需要的还原剂氨气。

该项技术解决了采用液氨工艺的原材料运输、储存和使用的安全问题以及采用尿素热解工艺的高能耗、高物耗问题。

该项技术及其成套装置的研发历时5年,经历了实验室试验、中式缩小装置试验到大型燃煤机组实际运行三个阶段,解决了传统尿素水解制氨工艺的堵塞、腐蚀和跟随机组响应等关键问题。

该项技术以前均为国外企业所垄断,转让技术费高,增加了我们脱硝的成本及对脱硝核心技术的掌握。

由成都锐思环保公司研发的该项技术及其成套装置拥有自主知识产权,填补了国内空白,并在国电金堂电厂(2×600MW)、国电内蒙东胜电厂(2×330MW)和云南宣威电厂(6×300MW)成功应用。

其成套装置采用撬装化模块设计,实现机电一体化,布置紧凑,大部分调试在设备厂出厂前完成,现场安装、调试、操作简便、运行可靠。

积极开发具有自主知识产权的火电厂烟气脱硝技术具有非常重要的现实意义,通过高效合理的方法制备需要的还原剂氨气是实现高效脱硝的先决条件。

因此,开发具有自主知识产权的高效尿素水解制氨技术及其成套装置对促进环保事业的可持续、协调发展都具有重要的意义。

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