[发明专利]一种分段式固体尿素分解制氨装置

权利要求书

1.一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：由氨气反应罐(2)、按气流方向依次设置于氨气反应罐(2)内的尿素热解催化装置(3)和异氰酸水解催化装置(6)组成；氨气反应罐(2)的前端设置有尿素进料口(1)，后端设置有氨气输出口(10)，在尿素进料口(1)的旁边设置有水蒸汽输送导管(9)；在尿素热解催化装置(3)对应位置的氨气反应罐(2)的内侧设置有第一电加热装置(4)和第一温度传感器(5)；在异氰酸水解催化装置对应位置的氨气反应罐(2)的内侧设置有第二电加热装置(7)和第二温度传感器(8)；尿素热解催化装置(3)由涂覆有玻璃涂层SiO₂-Al₂O₃及担载尿素热解催化剂Pt、Ag或Pd的多层金属丝网载体构成；异氰酸水解催化装置(6)由涂覆异氰酸水解催化剂SiO₂和Al₂O₃的金属蜂窝载体构成。

2.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：玻璃涂层及尿素热解催化剂的质量和为金属丝网载体质量的1～5％；在玻璃涂层及尿素热解催化剂中，Pt、Ag或Pd的质量百分含量为0.1～0.5％、1～5％或0.1～0.5％，其余为SiO₂和Al₂O₃组成的玻璃涂层，玻璃涂层中SiO₂质量百分含量为60～80％。

3.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：异氰酸水解催化剂的质量为金属蜂窝载体质量的1～5％，异氰酸水解催化剂由SiO₂和Al₂O₃组成，其中SiO₂的质量百分含量为50％～60％。

4.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：第一加热装置(4)和第二加热装置(5)为电磁加热线圈，电磁加热线圈采用漆包线制成，单层平铺；匝数为40～60之间，每根漆包线的直径2～6mm。

5.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：第一加热装置(4)和第一温度传感器(5)由电子调节与控制单元ECU通过指令传导线进行控制，使尿素热解催化装置(3)内的温度维持在尿素热解温度152～400℃的范围内。

6.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：第二加热装置(7)和第二温度传感器(8)由电子调节与控制单元ECU通过指令传导线进行控制，使异氰酸水解催化装置(6)内的温度维持在异氰酸水解温度300～500℃的范围内。

7.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：由水蒸汽输送导管(9)通入氨气反应罐内(2)的水蒸汽的量与尿素进料口(1)进入氨气反应罐内(2)的尿素量的摩尔比为1～1.5∶1。

8.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：金属丝网和金属蜂窝载体为耐700～900℃高温的Ni-Cr-Fe合金材料，其中Ni质量含量35％，Cr质量含量20％，Fe质量含量45％，金属丝网孔径密度为300目，金属蜂窝载体孔径密度为300目。

9.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：金属丝网和金属蜂窝载体通过焊接固定在氨气反应罐(2)的内部。

10.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：尿素分解制氨装置安装在汽车尾气排放管道中尾气处理装置的前面。