CN220919218U - 一种利用疏水的尿素水解反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用疏水的尿素水解反应器，包括反应器壳体，反应器壳体内侧的一端被法兰分隔形成管箱筒体和加热区，加热区分为加热区域和预热区域，管箱筒体通过蒸汽疏水管道与预热区域相连通；所述反应器壳体的加热区上方为气相空间，下方为液相空间，液相空间被隔板分隔为加热区域和预热区域；反应器壳体的加热区域内设置有加热盘管，加热盘管与法兰相连接并与管箱筒体相连通。本实用新型通过设置蒸汽疏水管道，不仅能利用蒸汽疏水加热尿素溶液，减少蒸汽耗量，提高了蒸汽利用率，节省能源和成本，而且***简单，加工方便，方便检修。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术的脱硝领域，尤其涉及一种利用疏水的尿素水解制氨***。
背景技术
尿素水解制氨技术因为工艺简单、尿素利用率高、施工简单等特点，广泛地应用于烟气脱硝工程。尿素水解制氨技术是指：通过蒸汽或者电加热加热40-50％的尿素溶液，使其在压力约为0.4～0.6MPa，温度约为140～160℃进行水解反应，产生氨、二氧化碳和水蒸气的混合气体，混合气体经由计量分配模块后，与热的稀释风在氨气-空气混合器处稀释，最后进入烟气混合***，脱去烟气中的NOx。
电厂烟气脱硝采用尿素水解制氨技术时，热源通常选用蒸汽，蒸汽通常选用1.0MPa左右的高温辅汽，减温减压至0.8MPa、170℃的饱和蒸汽，其进入尿素水解反应器的加热盘管，通过盘管换热的方式加热尿素水解反应器内的尿素溶液，之后饱和蒸汽凝结为高温疏水直接排出水解反应器外。目前为了回收高温疏水，提出量两种方法：一是将高温疏水回收至疏水箱，之后用于溶解尿素、减温水等；二是用于加热进入尿素水解反应器的尿素溶液。前者不能充分利用高温疏水的热效率，后者一般是在水解器外增加热交换器及阀门，或在是将蒸汽加热管束处增加筒体及换热管束，因管束布置较密集，***复杂，加工实施困难，且检修时不便将加热盘管抽出。
为了解决这些问题，特此提出本实用新型。
本实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用疏水的尿素水解反应器，以解决的上述所说技术问题，本装置不仅能有提高高温疏水的利用率，***简单，加工实施方便，维护检修方便，节省资源。
本实用新型的一个目的可以通过以下技术方案实现：
一种利用疏水的尿素水解反应器，包括反应器壳体，反应器壳体内侧的一端被法兰分隔形成管箱筒体和加热区，加热区分为加热区域和预热区域，管箱筒体通过蒸汽疏水管道与预热区域相连通。
进一步的，所述反应器壳体的加热区上方为气相空间，下方为液相空间，液相空间被第二隔板分隔为加热区域和预热区域。
优选的，反应器壳体的加热区域内设置有加热盘管，加热盘管与法兰相连接并与管箱筒体相连通。
进一步的，所述预热区域内设置有疏水盘管，疏水盘管通过蒸汽疏水管道与管箱筒体相连通，疏水管道的一端设有疏水出口。
优选的，所述预热区域内的下部设有尿素溶液进口。
优选的，所述管箱筒体通过第一隔板分为两部分：上部为加热蒸汽空间，下部为蒸汽疏水空间。
进一步的，所述蒸汽疏水空间的蒸汽通过疏水管道输送至反应器壳体另一端的疏水盘管，形成疏水预热盘管，加热蒸汽空间、加热盘管、蒸汽疏水空间相连通。
优选的，所述加热蒸汽空间的上方设置有蒸汽进口，通过蒸汽进口与蒸汽管道相连，疏水盘管长度不超过反应器壳体长度的十分之三，第二隔板高度不大于反应器壳体的半径。
优选的，所述反应器壳体顶部设有雷达液位计接口、安全阀阀出口、产品气出口，产品气出口内设汽水分离器。
进一步的，所述反应器壳体液相侧壁设热电阻接口，底部设废液排污接口。
有益技术效果：
本实用新型通过设置蒸汽疏水管道，不仅能利用蒸汽疏水加热尿素溶液，减少蒸汽耗量，提高了蒸汽利用率，节省能源和成本，而且***简单，加工方便，方便检修。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为利用疏水的尿素水解反应器结构框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种利用疏水的尿素水解反应器，为卧式管壳压力容器，包括反应器壳体1，反应器壳体1内侧的一端被法兰17分隔形成管箱筒体5和加热区，加热区分为加热区域和预热区域，管箱筒体5通过蒸汽疏水管道10与预热区域相连通。
反应器壳体1的加热区上方为气相空间，下方为液相空间，气相空间和液相空间各占加热区的一半，液相空间被第二隔板13分隔为加热区域和预热区域。
反应器壳体1的加热区域内设置有加热盘管2，加热盘管2与法兰17相连接并与管箱筒体5相连通，加热盘管2用于加热尿素溶液。
预热区域内设置有疏水盘管14，疏水盘管14通过蒸汽疏水管道10与管箱筒体5相连通，疏水盘管14用于预热尿素溶液，疏水管道10的一端设有疏水出口8，疏水出口8与反应器壳体1的外部相连通。
预热区域内的下部设有尿素溶液进口9。
管箱筒体5通过第一隔板6分为两部分：上部为加热蒸汽空间，加热蒸汽空间的上方设置有蒸汽进口7，通过蒸汽进口7与蒸汽管道相连，下部为蒸汽疏水空间，蒸汽疏水空间的蒸汽通过疏水管道10输送至反应器壳体1另一端的疏水盘管14，形成疏水预热盘管，并由疏水出口8排至反应器外部；加热蒸汽空间、加热盘管2、蒸汽疏水空间相连通。
疏水管道10可以设在反应器壳体1外部，在疏水管道10上设有疏水阀组。
反应器壳体1的下方设置有支座16。
反应器壳体1顶部设有雷达液位计接口15、安全阀阀出口4、产品气出口3，产品气出口3内设汽水分离器。
反应器壳体1液相侧壁设热电阻接口11，底部设废液排污接口12。疏水盘管14长度不超过反应器壳体1长度的十分之三。第二隔板13高度不大于反应器壳体1的半径。
使用时，尿素溶液由尿素溶液进口9进入反应器壳体1内，被疏水盘管14预热至80-90℃，之后通过第二隔板13溢流至另一侧，反应器内尿素溶液的高度由雷达液位计进行测量，保证尿素溶液高度为反应器的直径的一半。尿素溶液被由蒸汽进口7进入加热盘管2的加热蒸汽(170-180℃、0.7-0.8MPa的饱和蒸汽)加热，加热蒸汽在加热盘管2内部走，不与尿素溶液直接接触。尿素溶液在温度130-160℃、压力0.35-0.55MPa的条件下进行水解反应，产生含有氨气、二氧化和水蒸气的混合气，混合气经的汽水分离器除去液滴后，由产品气出口3排出反应器壳体1。
加热蒸汽产生的疏水经疏水管道10疏水后成为高温疏水，疏水进入疏水盘管14，之后经疏水口8排出，疏水温度为110-120℃，可以进一步用于尿素溶液溶解。因尿素溶液含有杂质，故每隔一周需要进行排污，由废液排污接口12排出，若遇到事故或检修时，此口也可以将尿素溶液全部排出。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种利用疏水的尿素水解反应器，其特征在于，包括反应器壳体(1)，反应器壳体(1)内侧的一端被法兰(17)分隔形成管箱筒体(5)和加热区，加热区分为加热区域和预热区域，管箱筒体(5)通过蒸汽疏水管道(10)与预热区域相连通。
2.根据权利要求1所述利用疏水的尿素水解反应器，其特征在于，所述反应器壳体(1)的加热区上方为气相空间，下方为液相空间，液相空间被第二隔板(13)分隔为加热区域和预热区域。
3.根据权利要求2所述利用疏水的尿素水解反应器，其特征在于，所述反应器壳体(1)的加热区域内设置有加热盘管(2)，加热盘管(2)与法兰(17)相连接并与管箱筒体(5)相连通。
4.根据权利要求2所述利用疏水的尿素水解反应器，其特征在于，所述预热区域内设置有疏水盘管(14)，疏水盘管(14)通过蒸汽疏水管道(10)与管箱筒体(5)相连通，疏水管道(10)的一端设有疏水出口(8)。
5.根据权利要求2所述利用疏水的尿素水解反应器，其特征在于，所述预热区域内的下部设有尿素溶液进口(9)。
6.根据权利要求5所述利用疏水的尿素水解反应器，其特征在于，所述管箱筒体(5)通过第一隔板(6)分为两部分：上部为加热蒸汽空间，下部为蒸汽疏水空间。
7.根据权利要求6所述利用疏水的尿素水解反应器，其特征在于，所述蒸汽疏水空间的蒸汽通过疏水管道(10)输送至反应器壳体(1)另一端的疏水盘管(14)，形成疏水预热盘管，加热蒸汽空间、加热盘管(2)、蒸汽疏水空间相连通。
8.根据权利要求6所述利用疏水的尿素水解反应器，其特征在于，所述加热蒸汽空间的上方设置有蒸汽进口(7)，通过蒸汽进口(7)与蒸汽管道相连，疏水盘管(14)长度不超过反应器壳体(1)长度的十分之三，第二隔板(13)高度不大于反应器壳体(1)的半径。
9.根据权利要求1所述利用疏水的尿素水解反应器，其特征在于，所述反应器壳体(1)顶部设有雷达液位计接口(15)、安全阀阀出口(4)、产品气出口(3)，产品气出口(3)内设汽水分离器。
10.根据权利要求1所述利用疏水的尿素水解反应器，其特征在于，所述反应器壳体(1)液相侧壁设热电阻接口(11)，底部设废液排污接口(12)。
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