尿素水解制氨用于湿式氨法烟气脱硫研究

发布时间：2017-10-05 13:29

  本文关键词：尿素水解制氨用于湿式氨法烟气脱硫研究

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【摘要】：湿式氨法脱硫的原料为液氨,液氨的长途运输与储存均存在很大的安全隐患与不确定性。采用运输安全的尿素至现场进行水解,制取湿式氨法脱硫所需的原料氨,大大提高了工艺的安全性,降低了原料运输成本。本实验中,研究了尿素水解温度,水解压力,尿素溶液的浓度和水解时间对尿素水解的影响,最终确定最佳的尿素水解条件。实验证实,在尿素溶液浓度为20(wt,%)至30(wt,%),水解时间由2h延长至4h,水解温度为140℃,水解压力为0.4MPa的条件下,尿素的水解率从41.0%至86.8%,氨产量从9.29g至44.20g。尿素溶液的浓度在20(wt,%)和30(wt,%)之间,尿素水解温度为140℃,压力为0.4MPa和水解时间为4h时,在这一范围内,尿素单程分解率90%,尿素转化率95%,达到了工程应用的要求。将最佳水解条件下制取出的氨用于湿式氨法脱硫,进行了烟气S02浓度和液气比等条件的对脱硫效率影响的研究,认为pH值在6.5～7.5之间,烟气进口S02气体浓度由3000mg/Nm3至12000mg/Nm3,液气比在14至20时,S02脱硫效率均在99%以上。达到了尿素水解制氨进行湿式氨法脱硫的实践。本实验为尿素水解制氨用于湿式氨法脱硫工艺研究提供了技术基础。
【关键词】：尿素 水解 制氨 脱硫 硫酸盐
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X781.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-12
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 选题意义11
• 1.3 研究内容与目的11-12
• 第2章 文献综述12-30
• 2.1 二氧化硫的来源12-13
• 2.2 氧化硫的危害13-14
• 2.3 二氧化硫的控制技术14-17
• 2.3.1 湿式石灰石—石膏法脱硫工艺15
• 2.3.2 氨法脱硫工艺15-16
• 2.3.3 海水烟气脱硫工艺16
• 2.3.4 旋转喷雾干燥脱硫工艺16-17
• 2.3.5 烟气循环流化床脱硫工艺17
• 2.4 湿式氨法脱硫工艺的优势17-18
• 2.4.1 湿式氨法脱硫工艺符合循环经济的要求18
• 2.4.2 湿式氨法脱硫工艺更适合我国化肥企业18
• 2.5 从尿素中制备氨的方法18-22
• 2.5.1 尿素热解制氨法19-20
• 2.5.2 水解尿素制氨法20-22
• 2.6 尿素水解和尿素热解制氨技术对比22-23
• 2.7 国外尿素水解工艺23-27
• 2.7.1 AOD工艺23-24
• 2.7.2 U2A工艺24-26
• 2.7.3 SafeDeNOx工艺26-27
• 2.8 三种尿素水解工艺的比较27-28
• 2.9 国内尿素水解工艺28
• 2.10 尿素水解工艺的发展28-30
• 第3章 尿素水解实验与分析30-39
• 3.1 实验所用药剂30
• 3.2 实验器材与设备30-31
• 3.3 实验方法和流程31-32
• 3.3.1 实验装置31-32
• 3.3.2 实验流程32
• 3.3.3 实验内容32
• 3.4 水解实验分析32-33
• 3.4.1 氨气生成量的测定和尿素水解率的计算32-33
• 3.4.2 尿素单程分解率和转化率的计算33
• 3.5 尿素样品成分的分析33-38
• 3.5.1 总氮的测定34-35
• 3.5.2 缩二脲的测定35-38
• 3.6 尿素样品中尿素含量的计算38
• 3.7 尿素水解副反应的分析38-39
• 第4章 影响尿素水解单程分解率与转化率的因素39-55
• 4.1 温度对尿素水解的影响39-41
• 4.1.1 温度对水解率的影响39-40
• 4.1.2 温度对产氨量的影响40-41
• 4.2 水解压力的影响41-44
• 4.2.1 水解装置的工艺窗口41-42
• 4.2.2 压力对水解率的影响42-43
• 4.2.3 压力对产氨量的影响43-44
• 4.3 尿素浓度对尿素水解率和氨产量的影响44-46
• 4.3.1 尿素溶液浓度对水解率的影响44-45
• 4.3.2 尿素溶液浓度对产氨量的影响45-46
• 4.4 30(wt,%)尿素溶液水解压力与温度的关系46-49
• 4.4.1 30 (wt,%)尿素溶液水解温度与水解压力的关系46-47
• 4.4.2 水解温度对30(wt,%)尿素溶液水解率和产氨量的影响47-49
• 4.5 水解时间对尿素水解与产氨量的影响49-50
• 4.5.1 水解时间对水解率的影响49-50
• 4.5.2 水解时间对产氨量的影响50
• 4.6 尿素水解反应中副反应的研究50-51
• 4.7 最佳实验条件下尿素单程分解率和尿素转化率的计算51-52
• 4.7.1 总氮的计算51
• 4.7.2 缩二脲的计算51-52
• 4.7.3 尿素样品中尿素含量的计算52
• 4.7.4 尿素单程分解率和尿素转化率的计算52
• 4.8 140℃、0.4MPa下不同浓度尿素溶液水解4h后的尿素单程分解率和转化率52-54
• 4.9 小结54-55
• 第5章 湿式氨法脱硫实验与分析55-59
• 5.1 实验所用药剂55
• 5.2 实验器材与设备55-56
• 5.3 实验方法与流程56-57
• 5.3.1 实验装置56
• 5.3.2 实验流程56
• 5.3.3 实验内容56-57
• 5.4 脱硫效率的计算57
• 5.5 吸收产物硫酸盐的测定57-59
• 5.5.1 湿式氨法脱硫反应机理57
• 5.5.2 硫酸盐的测定57-59
• 第6章 尿素水解制氨对脱硫效率的影响59-70
• 6.1 入口烟气SO_2浓度的影响59-60
• 6.2 液气比L/G的影响60-61
• 6.3 脱硫过程中pH变化情况61-63
• 6.4 脱硫过程中pH与脱硫效率的关系63-64
• 6.5 脱硫产物硫酸盐测定结果分析64-69
• 6.5.1 二氧化硫浓度和液气比对硫酸盐的影响64-67
• 6.5.2 pH值对硫酸盐的影响67-69
• 6.6 小结69-70
• 第7章 结论70-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-76
• 发表论文76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：977069