CN105152185A - 一种碳铵分解制氨系统及制氨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碳铵分解制氨系统，包括碳铵原料罐、给料机、碳铵分解器、循环风机、电加热器；其中，所述碳铵原料罐通过给料机与碳铵分解器的进料口相连，所述循环风机通过电加热器与碳铵分解器的进气口相连；在碳铵分解器的出气口管道分两路，一路通向下游SCR工序，另一路为循环管线相连至循环风机进气口；所述制氨系统还包括控制系统，包括设于SCR工序管路上的流量控制器、设于所述碳铵分解器出气口处的压力指示控制器和与所述给料机相连的速度指示控制器。本发明所述的碳铵分解器结构简单，反应充分，能耗低。运用本发明所述的碳铵分解制氨方法，制氨原料安全无毒，便于运输和使用，价格相对便宜，优于其他制氨的方法。
Description
技术领域
本发明涉及氨法脱硝领域，具体涉及一种利用碳铵分解制备氨的设备和方法。
背景技术
燃煤锅炉烟气含有大气环境难以承受的氮氧化物，通常写为NOx包括N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5等，其中NO和NO2是主要的大气污染物。SCR烟气脱硝技术是世界上安全可靠成熟的脱硝技术之一，在国内外已得到广泛的应用。在脱硝系统中，还原剂是主要的消耗品，目前常用的还原剂有3种:液氨、氨水和尿素。
液氨、氨水作为氨基还原剂，可以直接使用，价格低廉，但其缺点是挥发性强，刺激气味对人体皮肤和呼吸道有较强的毒害作用。属于危险化学品，对其运输和贮存有严格限制。尿素通过化学反应产物具有与液氨相同的脱硝性能，尿素本身是固体肥料、无味无毒性，使用安全，并且便于运输、储存和使用。但是尿素价格偏高，尿素分解(或水解)制氨能耗高、设备流程复杂、投资高、造成烟气脱硝成本高、经济效益差。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有技术中制氨工艺存在的问题，本发明提供一种制氨系统及制氨工艺。
(二)技术方案
本发明中所述的碳铵分解制铵系统，包括碳铵原料罐、给料机、碳铵分解器、循环风机、电加热器；其中，所述碳铵原料罐通过给料机与碳铵分解器的进料口相连，所述循环风机通过电加热器与碳铵分解器的进气口相连；在碳铵分解器的出气口管道分两路，一路通向下游SCR工序，另一路为循环管线相连至循环风机进气口；
所述制氨系统还包括控制系统，包括设于SCR工序管路上的流量控制器、设于所述碳铵分解器出气口处的压力指示控制器和与所述给料机相连的速度指示控制器；所述流量控制器用于感应所述SCR工序中的氨气需求量，所述速度指示控制器用于控制所述进料口处的进料速度，二者通过电信号相互连接，所述压力指示控制器用于控制进气量，与进气管上的进气阀通过电信号相互连接。
本发明中，所述碳铵分解器为竖管式流化床反应器，所述竖管式流化床反应器的底部设有进气口，所述进气口的上方设有物料承托层，在所述物料承托层上设有多个所述分气帽，所述物料承托层的上方0.5～0.8m设有进料口，所述流化床的顶部设有多个所述旋风分离器，所述分离器的顶部为所述出气口。
本发明中，所述流化床中设有多个分气帽，所述分气帽为可拆卸不锈钢圆柱体，在所述圆柱体上设有三个沿切线方向开的由内向外延伸的通气孔道，所述通气孔道按向下倾斜的方向设置。
本发明中，所述分离器为内置式旋风分离器，所述分离器内部中心管的长度为直径的1.5倍，多个分离器呈并列设置。
本发明的另一目的是提供一种利用本发明所述的碳铵分解器加热碳铵制备氨的方法，包括如下步骤：
(1)所述速度指示控制器根据所述流量控制器中发出的氨气需求量信号计算出原料碳铵的加入量，进一步控制给料机的调频电机转速将碳铵由所述进料口送入所述碳铵分解器，所述碳铵与分气帽出来的循环热风接触，形成均匀的气/固相流动空间，碳铵受热发生分解反应，生成包括NH3、CO2和H2O的混合氨气；
(2)所述混合氨气与进入所述碳铵分解器的固体碳铵混合流动上升，直至所述分离器，经内置式旋风分离器高速旋转分离除去固体碳铵颗粒，合格的混合氨气从所述出气口引出；
(3)所述合格的混合氨气在控制系统的作用下，一部分送去SCR脱硝工序；另一部分则与从进气管进入的气体混合，经管道循环返回循环风机，再经电加热器加热，通入所述进气口，进行循环反应，所述进气管处的气体进入量由所述压力指示控制器进行控制，以保证进入所述碳铵分解器的气体压力恒定。
本发明中，步骤(1)中所述的碳铵为粒径1～2mm的结晶颗粒，以便被热风吹动循环流化发生分解反应。
本发明中，步骤(1)中所述热风的温度为120℃～140℃，以便加速分解反应进行。
本发明中，步骤(3)所述进入SCR工序的混合氨气温度不得低于80℃。否则氨和CO2会重新化合反应生成碳铵结晶。
本发明中，步骤(3)所述循环风机出口压力为300～350Pa(g)，有利于分解反应进行，节能，减少设备投资。
本发明中，步骤(1)所述流化床的高度为5-8米。
(三)有益效果
本发明所述的碳铵分解器为竖管式流化床反应器，这种反应器结构简单，反应充分，能耗低。对所述碳铵分解器的分气帽和旋风分离器的结构进行优化后，可使其气流分布均匀、固体颗粒易形成均匀稀相流态化床层、有利分解反应。
运用本发明提供的碳铵分解器制氨，原料安全无毒，便于运输和使用，价格相对便宜，优于其他制氨的方法。而且可应用在一些离居民区较近的城市热电厂大规模的生产氨气，具有很好的应用前景。
附图说明
图1是碳铵制氨流程的示意图；
图2是碳铵分解器的示意图；
图3是分气帽的结构示意图；
图4是旋风分离器的结构示意图
图中：1、碳铵原料罐；2、螺旋给料机；3、碳铵分解器；4、循环风机；5、电加热器；6、出气口；7、进气口；8、进气管；9、进料口；10、承托层；11、腔体；12、分离器；13、流量控制器(FIC)；14、压力指示控制器；15、速度指示控制器；16、通气孔道；17、中空腔体；18、内部中心管
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
下面参照图1详细叙述本发明内容。
实施例1
本实施例提供一种碳铵分解制氨流程，如图1所示：包括碳铵原料罐1、给料机2、碳铵分解器3、循环风机4和电加热器5；其中，所述碳铵原料罐1通过给料机2与碳铵分解器3的进料口9相连，所述循环风机4通过电加热器5与碳铵分解器的进气口7相连；在碳铵分解器的出气口6通向SCR工序的管路上还设一管道反向相连至循环风机进气口；
所述制氨系统还包括控制系统，包括设于SCR工序管路上的流量控制器13、设于所述碳铵分解器出气口处的压力指示控制器14和与所述给料机相连的速度指示控制器15。所述流量控制器用于感应所述SCR工序中的氨气需求量，所述速度指示控制器用于控制所述进料口处的进料速度，二者通过电信号相互连接，所述压力指示控制器用于控制进气量，与进气管上的进气阀通过电信号相互连接。
实施例2
本实施例提供一种碳铵分解器，所述碳铵分解器为竖管式流化床反应器，其结构如图2所示，所述竖管式流化床反应器的底部设有进气口7，所述进气口的上方设有物料承托层10，在所述物料承托层的上方0.5～0.8m设有进料口9，所述流化床的顶部设有多个分离器12，所述分离器的顶部设有出气口6。
所述物料承托层上设有多个分气帽，所述分气帽为中空的不锈钢圆柱体，其结构如图3所示，在圆柱体的中心设有空腔17在所述圆柱体的上设有三个沿切线方向开的由内向外延伸的通气孔道，所述通气孔道按向下倾斜的方向设置。
所述分离器为内置式旋风分离器，其结构如图4所示，所述分离器内部中心管18的长度为直径的1.5倍，多个分离器呈并列设置。
实施例3
本发明提供一种利用本发明所要的碳铵分解制氨流程和自动跟踪下游工序对还原剂(氨)的用量自动调节工艺流程，进行碳铵热分解制氨的方法。
1)由流量控制器根据SCR工序中发出的氨气需求量信号计算出原料碳铵的加入量，将袋装碳铵原料经提升送入碳铵原料罐，经螺旋给料机定量送入流化床碳铵分解器内，粒料与分气帽出来的循环热风(热烟气)接触，形成均匀的气/固相流动空间，碳铵受热发生分解反应，生成含15％NH3和CO2、H2O的混合氨气；
2)将所得混合氨气与进入碳铵分解器的碳铵(固)混合流动上升，直至分解器顶部分离器，气体经内置式旋风分解器高速旋转分离除去固体颗粒，干净的混合氨气从分离器顶部出口管引出，氨气温度为100℃；
3)将所得的合格混合氨气在流量控制系统作用下，经氨气管道及流量调节阀将一部分送去下游工序——SCR脱硝工序；另一部分则与来自锅炉烟气引风机的热烟气混合，经管道循环返回循环风机，控制循环风机的压力为350Pa(g)再经电加热器加热至140℃，通入碳铵分解器底部气体分气帽，进行循环反应。所述从进气管处的进气量由设于所述碳铵分解器出气口处的压力指示控制器进行控制，以保证进入所述碳铵分解器的气体压力恒定。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种碳铵分解制氨系统，其特征在于，包括碳铵原料罐、给料机、碳铵分解器、循环风机、电加热器；其中，所述碳铵原料罐通过给料机与碳铵分解器的进料口相连，所述循环风机通过电加热器与碳铵分解器的进气口相连；在碳铵分解器的出气口管道分两路，一路通向下游SCR工序，另一路为循环管线相连至循环风机进气口；
所述制氨系统还包括控制系统，包括设于SCR工序管路上的流量控制器、设于所述碳铵分解器出气口处的压力指示控制器和与所述给料机相连的速度指示控制器；所述流量控制器用于感应所述SCR工序中的氨气需求量，所述速度指示控制器用于控制所述进料口处的进料速度，二者通过电信号相互连接，所述压力指示控制器用于控制进气量，与进气管上的进气阀通过电信号相互连接。
2.根据权利要求1所述的制氨系统，其特征在于，所述碳铵分解器为竖管式流化床反应器，所述竖管式流化床反应器的底部设有进气口，所述进气口的上方设有物料承托层，在所述物料承托层上设有多个所述分气帽，所述物料承托层的上方0.5～0.8m设有进料口，所述流化床的顶部设有多个所述旋风分离器，所述分离器的顶部为所述出气口。
3.根据权利要求2所述的制氨系统，其特征在于，所述流化床中设有多个分气帽，所述分气帽为可拆卸不锈钢圆柱体，在所述圆柱体上设有三个沿切线方向开的由内向外延伸的通气孔道，所述通气孔道按向下倾斜的方向设置。
4.根据权利要求2或3所述的制氨系统，其特征在于，所述分离器为内置式旋风分离器，所述分离器内部中心管的长度为直径的1.5倍，多个分离器呈并列设置。
5.利用权利要求1～4任一项所述制氨系统制氨的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)所述速度指示控制器根据所述流量控制器中发出的氨气需求量信号计算出原料碳铵的加入量，进一步控制给料机的调频电机转速将碳铵由所述进料口送入所述碳铵分解器，所述碳铵与分气帽出来的循环热风接触，形成均匀的气/固相流动空间，碳铵受热发生分解反应，生成包括NH3、CO2和H2O的混合氨气；
(2)所述混合氨气与进入所述碳铵分解器的固体碳铵混合流动上升，直至所述分离器，经内置式旋风分离器高速旋转分离除去固体颗粒，合格的混合氨气从所述出气口引出；
(3)所述合格的混合氨气在控制系统的作用下，一部分送去SCR脱硝工序；另一部分则与从进气管进入的烟道气混合，经管道循环返回循环风机，再经电加热器加热，通入所述进气口，进行循环反应，所述进气管处的气体进入量由所述压力指示控制器进行控制，以保证进入所述碳铵分解器的气体压力恒定。
6.根据权利要求5所述的制氨的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的碳铵为粒径1～2mm的结晶颗粒。
7.根据权利要求5或6所述的制氨的方法，其特征在于，步骤(1)中所述循环热风的温度为120℃～140℃。
8.根据权利要求7所述的制氨的方法，其特征在于，步骤(3)所述进入SCR工序的混合氨气温度不得低于80℃。
9.根据权利要求5或8所述的制氨的方法，其特征在于，步骤(3)所述循环风机出口压力为300～350Pa(g)，流化床设计高度5-8米。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111233004A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-05 | 江苏中顺节能科技有限公司 | 碳铵热分解制氨气系统及其方法 |
| CN116425174A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-07-14 | 西安西热锅炉环保工程有限公司 | 一种碳酸氢铵流化床热解制氨系统及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1575859A (zh) * | 2003-06-30 | 2005-02-09 | 现代重工业株式会社 | 用于分配流态化气体的喷嘴组件 |
| CN101574616A (zh) * | 2009-06-08 | 2009-11-11 | 叶力平 | 碳酸氢铵干法热解制氨的烟气脱硝工艺及其系统 |
| CN101913624A (zh) * | 2010-09-09 | 2010-12-15 | 西安热工研究院有限公司 | 一种碳酸氢铵热解制氨系统及其工艺流程 |
| CN103912348A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-07-09 | 刘观柏 | 一种电加热的碳酸氢铵干法制氨及计量喷射系统 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1575859A (zh) * | 2003-06-30 | 2005-02-09 | 现代重工业株式会社 | 用于分配流态化气体的喷嘴组件 |
| CN101574616A (zh) * | 2009-06-08 | 2009-11-11 | 叶力平 | 碳酸氢铵干法热解制氨的烟气脱硝工艺及其系统 |
| CN101913624A (zh) * | 2010-09-09 | 2010-12-15 | 西安热工研究院有限公司 | 一种碳酸氢铵热解制氨系统及其工艺流程 |
| CN103912348A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-07-09 | 刘观柏 | 一种电加热的碳酸氢铵干法制氨及计量喷射系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111233004A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-05 | 江苏中顺节能科技有限公司 | 碳铵热分解制氨气系统及其方法 |
| CN116425174A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-07-14 | 西安西热锅炉环保工程有限公司 | 一种碳酸氢铵流化床热解制氨系统及方法 |
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