尿素水解系统是一种用于将尿素分解为氨气和二氧化碳的装置,在烟气脱硝等领域应用广泛:
系统组成
尿素储存与溶解单元:包括尿素储存间、斗提机、尿素溶解罐等。尿素储存间用于存放尿素颗粒,斗提机将尿素输送至溶解罐,在溶解罐中用除盐水将尿素溶解成约 50% 质量浓度的尿素溶液,同时配有蒸汽加热系统防止溶液结晶1。
尿素溶液储存与输送单元:主要有尿素溶液储罐、尿素溶液输送泵等。尿素溶液储罐用于储存配制好的尿素溶液,储罐设有液面、温度显示仪、蒸汽加热装置等。尿素溶液输送泵将尿素溶液从储罐输送至水解反应器1。
水解反应单元:核心设备是尿素水解反应器,通常采用 316L 不锈钢材质。饱和蒸汽通过盘管方式进入水解反应器为反应提供热量,冷凝水由疏水箱、疏水泵回收。反应器内设有气相泄压及液相泄压等措施1。
氨气处理单元:水解反应器产生的含氨气流先进入计量模块,然后与热一次风在氨气 - 空气混合器处稀释,使氨气浓度小于 5%,后进入氨气 - 烟气混合系统,为脱硝系统提供还原剂1。
系统优势
性高:相比液氨作为脱硝还原剂,尿素水解系统不存在液氨的易燃易爆等风险,消除了厂内重大危险源。
尿素利用率高:尿素水解系统尿素利用率可达 99% 以上。
响应速度快:水解反应器上部空间通常有 3-5min 的氨气储存量可起缓冲作用,瞬时排出的量能与脱硝所需要的量实时匹配调节,系统响应速度可达 10%/min 以上。
布置方式灵活:既可以采用单元制,也可采用公用制集中布置,如一拖二或一拖三的形式。
应用领域
烟气脱硝领域:在火力发电厂等的烟气脱硝系统中,作为制取氨气的重要方式,为选择性催化还原法(SCR)脱硝提供还原剂,以去除烟气中的氮氧化物,满足环保排放标准。
污水处理领域:在一些污水处理工艺中,利用尿素水解产生的氨氮等物质,为生物处理过程提供必要的营养物质,促进微生物的生长和代谢,从而提高污水处理效果。
化工生产领域:在某些化工生产过程中,需要用到氨气作为原料或反应介质,尿素水解系统可作为氨气的供应源,为化工生产提供所需的氨气。