一种脱硝用立式无催化尿素水解反应器

摘要

本发明公开了一种脱硝用立式无催化尿素水解反应器，包括外壳及若干管式换热器，外壳的顶部设置有液位控制口及温度控制口，外壳底部的侧面设置有尿素溶液接口，外壳的顶部设置有产品排出口，各管式换热器插入于外壳内，其中，各管式换热器的高度不同，该反应器节约空间，升温较快，同时温度分布较为均匀，使用较为方便。

说明书

技术领域

本发明属于尿素水解制氨技术领域，涉及一种脱硝用立式无催化尿素水解反应器。

背景技术

根据黎巴嫩港口危化品爆炸事故的警示，我国相关部门开始加大针对危化品存储和使用的监管监督。电厂SCR脱硝工艺采用的液氨，无疑也成为了重大危险源，尤其是长三角地区或靠近市区的火电厂尤甚。而尿素做为一种安全、廉价的化工原料，可以很好的替代液氨制得SCR脱硝反应所需得氨气，有效降低安全风险。

现有的主流水解反应器采用长筒型布局，缺点是占地大、升温慢，筒体内温度分布不均衡。尤其是占地大对于地处寸土寸金的长三角发达地区或一些位于市区的火电厂来说，无疑是一大难题，此外，长筒型卧式结构得水解反应器对于罐内液体液位的控制难度很大。据了解，目前一些处于上述区域内的电厂，采用的方案为：在锅炉钢架上布置水解反应器，另找空地布置尿素制备区，通常两者距离较远，此布局下管路过长，制备输送效率低下、锅炉钢架荷载大幅增加，使用不方便。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种脱硝用立式无催化尿素水解反应器，该反应器节约空间，升温较快，同时温度分布较为均匀，使用较为方便。

为达到上述目的，本发明所述的脱硝用立式无催化尿素水解反应器包括外壳及若干管式换热器，外壳的顶部设置有液位控制口及温度控制口，外壳底部的侧面设置有尿素溶液接口，外壳的顶部设置有产品排出口，各管式换热器插入于外壳内，其中，各管式换热器的高度不同。

外壳的顶部通过若干弧形钢板组成。

外壳的顶部设置有安全阀接口。

外壳的顶部设置有中部排污接口，外壳的底部设置有底部排污接口。

管式换热器包括壳体及若干管束，其中，各管束的一端位于壳体内，各管束的另一端插入于外壳内，壳体上端部设置有封头，壳体的顶部设置有蒸汽接口，壳体的底部设置有疏水接口，其中，蒸汽接口与各管束的一端相连通，疏水接口与各管束的另一端相连通。

还包括定位板，其中，定位板位于外壳内，各管束之间通过定位板固定。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的脱硝用立式无催化尿素水解反应器在具体操作时，尿素溶液经溶液接口进入到外壳中，通过管式换热器对尿素溶液进行加热水解，以产生氨气、二氧化碳及水蒸气的混合物，然后经产品排出口排出，需要说明的是，本发明采用立式结构，其中，各管式换热器自上到下依次分布，实现对不同区域内尿素溶液的加热，升温速度较快，加热较为均匀，同时节省控制，占地面积小，在实际操作时，可以根据不同出力及液位，灵活切换各管式换热器的工作状态，使用方便、简单。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为外壳、2为封头、3为弧形钢板、4为管式换热器、5为定位板、6为管束、7为产品排出口、8为液位控制口、9为温度控制口、10为蒸汽接口、11为疏水接口、12为溶液接口、13为中部排污接口、14为底部排污接口、15为安全阀接口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明所述的脱硝用立式无催化尿素水解反应器包括外壳1及若干管式换热器4，外壳1的顶部设置有液位控制口8及温度控制口9，外壳1底部的侧面设置有尿素溶液接口12，外壳1的顶部设置有产品排出口7，各管式换热器4插入于外壳1内，其中，各管式换热器4的高度不同。

外壳1的顶部通过若干弧形钢板3组成；外壳1的顶部设置有安全阀接口15；外壳1的顶部设置有中部排污接口13，外壳1的底部设置有底部排污接口14。

管式换热器4包括壳体及若干管束6，其中，各管束6的一端位于壳体内，各管束6的另一端插入于外壳1内，壳体上端部设置有封头2，壳体的顶部设置有蒸汽接口10，壳体的底部设置有疏水接口11，其中，蒸汽接口10与各管束6的一端相连通，疏水接口11与各管束6的另一端相连通。

本发明还包括定位板5，其中，定位板5位于外壳1内，各管束6之间通过定位板5固定。

蒸汽经蒸汽接口10进入到管束6中，通过管束6换热对尿素溶液进行加热，以制备氨气，在实际应用时，可以根据罐体内的实际液位，通过交互控制进口蒸汽量达到反应所需温度，相比较原有长筒型筒体结构，液体升温迅速，液位控制更灵活，占地面积小，节约蒸汽。

在工作时，尿素溶液经过特殊比例配置后经溶液接口12进入到外壳1中，蒸汽(180℃，0.8MPa)通过管式换热器4对尿素溶液进行加热，在加热过程中，根据罐体内液位的不同，使蒸汽在各管式换热器4之间相互切换，在保证反应温度的同时，达到有效控制和节约蒸汽的目的，外壳1内产生CO(NH