烟气脱硝用尿素水解制氨技术理论与实践

发布时间：2024-05-18 16:02

　　火力发电和石油石化等行业的烟气必须进行脱硝处理,将NOx被还原成N2后被排放到大气中,脱硝还原剂一般为液氨和尿素。由于液氨存在重大的安全隐患,存储和运输均存在一定的限制,并已被列为重大危险源,因此目前还原剂多选择尿素。尿素分解制氨包括尿素热解技术和尿素水解技术,尿素水解技术可分为尿素普通水解和催化水解技术。通过研究不添加催化剂的尿素普通水解技术和添加催化剂的尿素催化水解技术的反应机理,以及反应速率、水解率、能耗随机组负荷变化等,发现尿素催化水解制氨技术由于添加了催化剂,改变了化学反应的中间过程,在相同温度下,催化剂的加入降低了反应活化能,反应速率常数减小,反应速度提高,响应速度加快,达到低温运行的效果,从而能耗降低,尿素利用率可达99%以上;腐蚀减小,解决了普通水解无法满足机组快速变化的需氨量和高温运行造成的腐蚀。催化剂与尿素反应生成一种中间产物,中间产物又分解生成催化剂,因此催化剂在整个反应中无消耗,不会增加系统的运行成本。

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图1尿素普通水解工艺流程

质量分数40%～60%尿素溶液经U型换热管换热，发生水解吸热反应，生成NH3和CO2。尿素普通水解化学反应方程式[1-2]为图2尿素催化水解工艺流程

图2尿素催化水解工艺流程

图1尿素普通水解工艺流程尿素催化水解是在普通水解的基础上添加一种多元酸磷酸盐为催化剂，作为路易斯酸参加反应，改变了尿素分解反应路径，降低了反应活化能，加快了反应进行。尿素催化水解反应方程式[3-6]为

图32种尿素水解反应器腐蚀速率

不同温度下，采用2种尿素水解技术的气相和液相腐蚀试验结果如图3所示。温度低于140℃时，催化水解和普通水解的气相和液相中的316L不锈钢试片腐蚀深度均在0.1mm/a以下，均属于耐腐蚀材料级别。150℃以上时，催化水解和普通水解液相中316L试片腐蚀深度大于0.1mm/a,1....

图4缩二脲生成速度与温度的关系

1)尿素催化水解气源温度和运行温度均较低，产生缩二脲和异氰酸副产物含量较少[17]，提高了尿素分解率，降低了尿素消耗量和设备腐蚀率，设备运行更加稳定可靠。不同温度下相同质量分数的尿素生成缩二脲的速率不同，如图4所示。尿素浓度越高，化学反应温度越高，生成缩二脲的含量越高。尿素含量相....

本文编号：3977102