系统原理
尿素水解的主要反应方程式为:。具体过程为,质量分数约为 50% 的尿素溶液在水解反应器中,在 140-160℃和 0.4-0.6MPa 的反应压力条件下,尿素先水解出氨基甲酸铵(),氨基甲酸铵超过 60℃会进一步分解产生氨气()和二氧化碳()。
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。
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。
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安全措施。
氨气处理单元:水解反应器产生的含氨气流入计量模块,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%,进入氨气 - 烟气混合系统,为脱硝系统提供还原剂。