[发明专利]用于烟气脱硝的尿素热解反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种尿素热解反应器，尤其是一种烟气脱硝整套设备中使用 的能产生氨气用于脱除燃煤锅炉烟气中氮氧化物(N0x)的热解反应器，具体地 说是一种用于烟气脱硝的尿素热解反应器。

背景技术

众所周知，选择性催化还原法是脱除锅炉尾气中氮氧化物最为常见同时 也是最为有效的方法，被广泛应用于各工业装置中。其主要原理是采用氨气 与空气混合后喷入SCR反应器上游的烟道中，在催化剂的作用下与烟气中的 氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水排出体系。氨气的制备来源主要有液 氨和尿素，尿素制氨的工艺主要分成水解法和热解法两种。水解工艺需要在 高温高压下操作，并消耗大量的水，随负荷跟随性能差，因此越来越多的装 置选择采用热解工艺。

现有的尿素热解工艺通常采用气体燃料或柴油与热烟气或预热的助燃 空气一起送入热解室，再将配好的高浓度(40％～50％)尿素溶液喷进热解室 转化成氨气，实现氧化还原反应。这种工艺装置需要配置耐高温的空气雾化 喷枪以及复杂的控制系统，并在运行中需要消耗大量的气体燃料和压缩空气， 投资和运行费用巨大。

发明内容

本发明的目的是针对现有的烟气脱硝过程中产生氨气的设备投资大，运 行费用高的问题，设计一种结构简单，投资少，运行成本低，制造和使用均 十分方便的用于烟气脱硝的尿素热解反应器。。

本发明的技术方案是：

一种用于烟气脱硝的尿素热解反应器，它包括反应器本体2，反应器本 体2的下部设有尿素溶液入口1，反应器本体2的上部设有分解产物出口3， 其特征是在位于尿素溶液入口1和分解产物出口3之间的反应器本体2上缠 绕有若干组电磁感应加热圈4，各组电磁感应加热圈4与一个或多个电磁控 制器5相连。

所述反应器本体2从下至上依次由预热段21、过热段22、反应段23以 及保温段24组成，在所述各段上均安装有对应的加热用电磁感应加热圈4， 各段电磁感应加热圈4的加热温度应满足以下条件：预热段21的加热温度为 100～200℃，过热段22的加热温度为200～300℃，反应段23的加热温度 为300～400℃，保温段24的加热温度为150～300℃。

在反应器本体2中与所述过热段22及反应段23对应位置处单独或同时 安装有中空扰流元件6及环空扰流元件7，且中空扰流元件6和环空扰流元 件7间隔分布，所述的中空扰流元件6为中心开孔的圆形钢板，所述的环空 扰流元件7为开有环形孔的圆形钢板。

与反应器本体2上的预热段21、过热段22、反应段23以及保温段24 所对应位置处安装的各组电磁感应线圈4为各自独立的结构或为一个各段线 圈圈数不等的整体式结构。

本发明的有益效果：

本发明通过将微小尿素液滴与高温空气之间的直接传热方式优化为高密 度的电磁加热方式，省却了现有技术中用于雾化尿素溶液的空气雾化喷枪、 大量的高温烟气或用于产生高温烟气的气体燃料、以及雾化用的压缩空气， 降低了投资和运行费用。

本发明结构简单，制造方便，温度控制方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的过热段及反应段中安装的扰流元件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示。

一种用于烟气脱硝的尿素热解反应器，其包括金属或陶瓷等耐腐蚀材料 制造的反应器本体2，与反应器本体2相连通且位于反应器本体2下侧的尿 素溶液入口1，与反应器本体2相连通且位于反应器本体2上侧的分解产物 出口3，缠绕在反应器本体2上的多组电磁感应加热圈4(根据工艺要求，图 1中采用四组电磁感应加热圈，具体实施时还可根据具体的工艺调整电磁感 应加热圈的数量)，以及与电磁感应加热圈4相连的电磁控制器5。