[实用新型]一种用于烟气脱硝的电加热尿素水解制氨反应器

说明书

本实用新型涉及制氨反应器，特别是一种用于烟气脱硝的电加热尿素水解制氨反应器。

在我国，冶金、石油化工、化肥、城市煤气化等行业工业气体排放量都非常大，随着对环境问题的逐渐重视，我国2012年正式实施了《火电厂大气污染物排放标准》，调整了大气污染物排放浓度限值，对实施排放的企业提出了更加严格的要求。工业气体中一种重要的废气为烟气氮氧化物，目前，在所有的控制烟气氮氧化物排放的措施中，选择性催化还原法烟气脱除氮氧化物是烟气净化技术方法之一，其以技术成熟、可靠性高和适用性好等特点在烟气脱硝领域被广泛应用。而在选择性催化还原法烟气脱硝技术的主要化学反应中，参与反应的还原剂气氨是重要的原料，目前多采用液氨蒸发、氨水汽化等工艺生产气氨，但由于液氨具有毒性和腐蚀性，且容易挥发，存在较大的安全隐患，此外我国对液氨或氨水的运输、储存都有特殊规定，制氨原料的运输和储存必须严格按规定执行。

而氨气制备的另一种方法，是通过采购固体尿素，通过尿素分解制备，该种方法由于可以采用无毒、无味的普通化工原料尿素，运输和储存均只需按普通物理处理，在场内设置尿素分解制氨装置，可大大简化还原剂储运过程中的安全防护措施，降低生产成本。

尿素水解是尿素分解的一种方法，水解制氨反应器是制氨工艺中的关键设备，主要包括反应器本体、设置在反应器本体内的换热管以及设置在反应器本体上的产品气出口、尿素溶液入口、安全阀门。目前的尿素制氨反应器热量供应多为高温热风或蒸汽提供，当热风量不够或蒸汽压力、温度等条件不满足时，水解制氨反应器无法正常工作。

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种采用电能作为供应能源、水解反应效率高的用于烟气脱硝的电加热尿素水解制氨反应器。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种用于烟气脱硝的电加热尿素水解制氨反应器，包括反应器本体，上述反应器本体外壁上设置有产品气出口管和尿素溶液入口，还包括电加热控制器和设置在反应器本体内部的至少一个电加热管，上述电加热控制器通过电缆与电加热管相连。

作为本实用新型的进一步改进，上述反应器本体为卧式圆筒结构，包括筒体和封头，封头设置在筒体两侧；上述产品气出口管和尿素溶液入口分别设置在反应器本体的上、下端。

进一步，为便于电加热尿素水解制氨反应器设备的整体移动和控制，上述反应器本体和电加热控制器整体撬装在一个水平底座上。

优选的，上述产品气出口管上设置有压力检测装置。

优选的，上述反应器本体外壁上设置有温度传感器和温度计。

优选的，上述反应器本体外壁上设置有温度传感器和温度计。

优选的，上述用于烟气脱硝的电加热尿素水解制氨反应器，还包括雷达式液位计，上述反应器本体外壁上设置有液位计接口，上述雷达式液位计通过液位计接口插入反应器本体内。

优选的，上述反应器本体上还设置有安全阀以及排液阀。

优选的，为维持反应器本体中的温度，减少热量散失，上述反应器本体外侧设置有保温层。

本实用新型的工作原理是：制氨原料‑‑尿素溶液通过尿素溶液入口添加到反应器本体内，完全浸泡电加热管；电加热控制器控制电加热管的输出功率，从而控制尿素溶液的加热，使尿素溶液水解成氨气；氨气通过产品气出口管排出反应器本体。压力检测装置检测产品气出口管上的压力值、温度计和温度传感器检测反应器本体内的温度，液位计检测反应器内尿素溶液的液位值，上述压力、温度、液位信息可以远传到控制台，控制台通过对电加热控制器的控制来实施对电加热管输出功率的调整，以满足不同制氨量的需求。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点和有益效果：

（1）本实用新型采用电加热管替代蒸汽U型管作为尿素水解制氨所需要的热源，电加热管完全浸泡于尿素溶液中，尿素溶液在盘管之间受热均匀，加上内部的导流设置可以让内部有组织的循环，增大传热系数，提高了传热效率。

（2）本实用新型的电加热管可以方便取出进行清洗和更换，同时更易清洗反应器内部。

（3）本实用新型通过温度传感器和压力检测装置的控制，可做到对温度以及压力的实时监控，实时调节电加热管的功率，能很好地满足不同产氨量的需要。

图1是本实用新型的示意图。

附图中所对应的附图标记为：1、反应器本体；11、产品气冲洗口；12、尿素溶液入口；13、液位计接口；14、安全阀；15、排液阀；16、温度传感器；17、温度计；18、产品气出口管；2、电加热控制器； 3、电加热管；4、水平底座。