CN114177861A - 一种尿素溶液微波紫外光解制氨气方法及其控制系统 - Google Patents

一种尿素溶液微波紫外光解制氨气方法及其控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种尿素溶液微波紫外光解制氨气方法及其控制系统，涉及制氨气技术领域，其中尿素溶液微波紫外光解制氨气方法包括：获取出气口处的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括当前风量和/或当前氨气浓度；确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略；在所述目标调整策略的作用下，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理；将微波紫外光解处理后生成的目标氨气进行收集。使用本发明方法能够获得符合收集要求的目标氨气，提高了高温烟气的处理效率，降低了能耗，从而大大提高了利用尿素制备氨气的效率，也提高了尿素溶液微波紫外光解制氨气设备的使用寿命。

Description

一种尿素溶液微波紫外光解制氨气方法及其控制系统
技术领域
本发明涉及制氨气技术领域，涉及但不限于涉及一种尿素溶液微波紫外光解制氨气方法及其控制系统。
背景技术
随着工业经济的快速发展，大气污染也越来越严重，比如氮氧化物，氮氧化物不仅损害动植物、破坏臭氧层、刺激人的呼吸系统，而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一，因此，将氮氧化物制备成氨气越来越成为降低氮氧化物的主要手段。
传统利用尿素制备氨气中，尿素溶液在压缩空气和喷枪喷嘴的作用下在氨气生成器中雾化，雾化后的尿素微液滴在氨气生成器中烟气温度400～550℃条件下分解生成氨气。
然而，传统利用尿素制备氨气方法既无法适用于高温度的烟气环境，并且利用尿素溶液制备氨气的过程非常耗时，从而导致利用尿素制备氨气的效率不高。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术中传统利用尿素制备氨气方法存在的不足，提供一种尿素溶液微波紫外光解制氨气方法及其控制系统，以解决现有技术中传统利用尿素制备氨气方法既无法适用于高温度的烟气环境，并且利用尿素溶液制备氨气的过程非常耗时而导致的利用尿素制备氨气的效率不高的问题。
为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种尿素溶液微波紫外光解制氨气方法，所述方法应用于尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统中，所述方法包括：
获取出气口处的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括当前氨气浓度和/或当前风量；
确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略；
在所述目标调整策略的作用下，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理；
将微波紫外光解处理后生成的目标氨气进行收集。
可选的，所述目标特征参数包括当前氨气浓度时，所述确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略，包括：
将所述当前氨气浓度与预设氨气参考浓度范围进行匹配，得到第一目标匹配结果；
确定与所述第一目标匹配结果对应的目标调整策略。
可选的，所述确定与所述第一目标匹配结果对应的目标调整策略，包括：
当所述第一目标匹配结果表征所述当前氨气浓度高于第一预设氨气参考浓度时，确定包括降低风量、降低微波源功率和/或降低尿素溶液浓度的目标调整策略；
当所述第一目标匹配结果表征所述当前氨气浓度低于第二预设氨气参考浓度时，确定包括升高风量、升高微波源功率和/或升高尿素溶液的目标调整策略；
其中，所述第一预设氨气参考浓度和所述第二预设氨气参考浓度是所述预设氨气参考浓度范围的上限值和下限值。
可选的，所述目标特征参数包括当前风量时，所述确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略，包括：
将所述当前风量与预设风量参考范围进行匹配，得到第二目标匹配结果；
确定与所述第二目标匹配结果对应的目标调整策略。
可选的，所述确定与所述第二目标匹配结果对应的目标调整策略，包括：
当所述第二目标匹配结果表征所述当前风量高于第一预设参考风量时，确定包括降低风量的目标调整策略；
当所述第一目标匹配结果表征所述当前风量低于第二预设参考风量时，确定包括升高风量的目标调整策略；
其中，所述第一预设参考风量和所述第二预设参考风量是所述预设风量参考范围的上限值和下限值。
可选的，所述在所述目标调整策略的作用下，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理，包括：
基于所述目标调整策略，控制调整微波源的功率、风机的风量和/或尿素溶液的浓度，得到目标信息；
基于所述目标信息，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理；
其中，所述目标信息包括目标微波源功率、目标风量和/或目标尿素溶液浓度。
可选的，所述方法还包括：
将微波紫外光解处理后的剩余物质经由出气口排出；其中，所述其余物质包括未参与生成目标氨气反应的物质。
第二方面，本发明提供了一种尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统，所述系统包括：进气口、风机、尿素溶液喷雾器、均流板、缓冲箱、反应腔、无极紫外灯管、灯管支架、收集罩、出气口以及控制器；
其中，所述收集罩设置在所述反应腔上，所述微波源设置在所述反应腔外，所述无极紫外灯管和所述灯管支架均设置在所述反应腔内，所述缓冲箱设置在所述反应腔下，所述缓冲箱与所述进气口之间自上向下依次设置有所述均流板、所述尿素溶液喷雾器以及所述风机腔体，所述腔体的内部包括：风扇、除臭氧层、过滤层、微波源、紫外灯管、阻微波层，所述控制器设置在所述出气口处。
第三方面，本发明提供了一种尿素溶液微波紫外光解制氨气装置，所述装置包括：获取模块、确定模块、处理模块以及收集模块，其中：
获取模块，用于获取出气口处的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括当前风量和/或当前氨气浓度；
确定模块，用于确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略；
处理模块，用于在所述目标调整策略的作用下，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理；
收集模块，用于将微波紫外光解处理后生成的目标氨气进行收集。
第四方面，本发明提供了一种尿素溶液微波紫外光解制氨气控制装置，所述控制装置包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述设备执行前述第一方面所述的尿素溶液微波紫外光解制氨气方法。
本发明的有益效果是：本发明中的一种尿素溶液微波紫外光解制氨气方法及其控制系统，其中尿素溶液微波紫外光解制氨气方法应用于尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统中，所述方法包括：获取出气口处的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括当前风量和/或当前氨气浓度；确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略；在所述目标调整策略的作用下，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理；将微波紫外光解处理后生成的目标氨气进行收集。也就是说，本发明实现了在微波无极紫外光的作用下，根据出气口处的当前氨气浓度和/或当前风量，调节微波源的功率、尿素溶液的浓度和/或风机的风量，从而获得符合收集要求的目标氨气，提高了高温烟气的处理效率，降低了能耗，从而大大提高了利用尿素制备氨气的效率，也提高了尿素溶液微波紫外光解制氨气设备的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本发明一实施例提供的尿素溶液微波紫外光解制氨气方法流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统结构示意图；
图3为本发明又一实施例提供的尿素溶液微波紫外光解制氨气装置示意图；
图4为本发明另一实施例提供的又一种尿素溶液微波紫外光解制氨气控制装置示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
首先对本发明所涉及的名词进行解释：
微波，是频率在300兆赫到300千兆赫的电波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频点磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成分子的相互摩擦运动的效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化等一些列物化过程而达到微波加热的目的。
微波无极紫外处理烟气：指的是将无极紫外灯置于微波场环境下，激发无极紫外灯产生大于或者等于254nm的紫外光，大于或者等于254nm的紫外光产生470.8(kJ/mol) 的摩尔光子能量对烟气中的有害物质进行断键，从而将烟气中的有害物质转变为无害物质
图1为本发明一实施例提供的尿素溶液微波紫外光解制氨气方法流程示意图；图2为本发明另一实施例提供的尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统结构示意图；图3 为本发明又一实施例提供的尿素溶液微波紫外光解制氨气装置示意图；图4为本发明另一实施例提供的又一种尿素溶液微波紫外光解制氨气控制装置示意图。以下将结合图 1至图4，对本发明实施例所提供的尿素溶液微波紫外光解制氨气方法及其控制系统进行详细说明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的实施例提供了尿素溶液微波紫外光解制氨气方法，应用于尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统中，并且该尿素溶液微波紫外光解制氨气方法的执行主体为尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统中的控制器，如图1 所示为尿素溶液微波紫外光解制氨气方法流程示意图，下面结合图1，对该方法包括的步骤进行具体介绍。
步骤S101：获取出气口处的目标特征参数。
其中，所述目标特征参数包括当前氨气浓度和/或当前风量。
具体的，尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统的出气口处可以设置有传感器，传感器可以用于实时检测出气口处的目标特征参数，也即传感器可以实时检测出气口处的当前氨气浓度和/或当前风量，并将所检测的目标特征参数，也即当前氨气浓度和/或当前风量发送至控制器，因此，控制器可以实时接收传感器检测到的尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统的出气口处的当前氨气浓度和/或当前风量。
此外，控制器在获取传感器检测到的目标特征参数时，可以单独获取，也可以同时获取，比如可以先获取出气口处的当前氨气浓度、后获取出气口处的当前风量，也可以先获取出气口处的当前风量、后获取出气口处的当前氨气浓度，也可以同时获取出气口处的当前氨气浓度和出气口处的当前风量。此处不做具体限定。
并且，控制器可以实时获取传感器检测到的目标特征参数，也可以周期性的获取传感器检测到的目标特征参数。此处也不做具体限定。
在实际处理过程中，在微波无极紫外光的作用下，通过高温烟气汽化尿素溶液的方式制备氨气时，为了避免发生氨气泄漏、氨水泄漏、风量过高或氨气浓度过高造成环境污染等事故，控制器可以实时或周期性的检测出气口处的当前氨气浓度和/或当前风量，以基于当前氨气浓度和/ 或当前风量制备出符合需要的目标氨气。
步骤S102：确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略。
具体的，控制器在接收到传感器发送过来的目标特征参数时，可以将目标特征参数与预设的参考目标特征参数进行匹配，以此获取与目标特征参数匹配的目标调整策略。
比如，当目标特征参数包括出气口处的当前氨气浓度、出气口处的当前风量，或者出气口处的当前氨气浓度和出气口处的当前风量时，可以获取与当前氨气浓度匹配的目标调整策略、与当前风量匹配的目标调整策略，或者与当前氨气浓度和当前风量匹配的目标调整策略。
因此，当目标特征参数包括出气口处的当前氨气浓度时，步骤S102可以通过以下子步骤实现：
步骤S1021：将所述当前氨气浓度与预设氨气参考浓度范围进行匹配，得到第一目标匹配结果。
其中，预设氨气参考浓度范围可以用于表征尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统制备的氨气浓度足以说明该氨气符合排放标准和目标需求。
具体的，控制器将当前氨气浓度与预设氨气参考浓度范围进行匹配，可以是将当前氨气浓度分别与预设氨气参考浓度范围的最大值和预设氨气参考浓度范围的最小值进行匹配，因此，第一目标匹配结果可以包括当前氨气浓度高于预设氨气参考浓度范围的最大值、当前氨气浓度低于预设氨气参考浓度范围的最小值，或者当前氨气浓度处于预设氨气参考浓度范围之内。
步骤S1022：确定与所述第一目标匹配结果对应的目标调整策略。
在本发明中，步骤S1022可以包括下述几种情况：
步骤S21：当所述第一目标匹配结果表征所述当前氨气浓度高于第一预设氨气参考浓度时，确定包括降低风量、降低微波源功率和/或降低尿素溶液浓度的目标调整策略。
其中，第一预设氨气参考浓度可以为预设氨气参考浓度范围的最大值，也即第一预设氨气参考浓度是预设氨气参考浓度范围的上限值。
具体的，控制器确定第一目标匹配结果表征当前氨气浓度高于第一预设氨气参考浓度时，可以认为尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统当前制备的氨气浓度过高，此时可以确定包括降低风量、降低微波源功率和/或降低尿素溶液浓度的目标调整策略，比如减小进风口处的风机风量、减小微波源的功率和/或减小尿素溶液的浓度，从而制备出符合需要的目标氨气。
步骤S22：当所述第一目标匹配结果表征所述当前氨气浓度低于第二预设氨气参考浓度时，确定包括升高风量、升高微波源功率和/或升高尿素溶液的目标调整策略。
其中，第二预设氨气参考浓度可以为预设氨气参考浓度范围的最小值，也即第二预设氨气参考浓度是预设氨气参考浓度范围的下限值。
具体的，控制器确定第一目标匹配结果表征当前氨气浓度低于第二预设氨气参考浓度时，可以认为尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统当前制备的氨气浓度过低，此时可以确定包括升高风量、升高微波源功率和/或升高尿素溶液浓度的目标调整策略，比如增大进风口处的风机风量、增大微波源的功率和/或增大尿素溶液的浓度，从而制备出符合需要的目标氨气。
可选的，控制器确定第一目标匹配结果表征当前氨气浓度处于预设氨气参考浓度范围之内时，可以认为出气口处的氨气为目标氨气。
在本发明实施例中，当目标特征参数包括当前风量时，步骤S102还可以通过以下子步骤实现：
步骤S31：将所述当前风量与预设风量参考范围进行匹配，得到第二目标匹配结果。
其中，预设风量参考范围可以用于表征尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统制备的氨气排放速度足以表征进入尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统中的高温烟气被彻底处理且不会造成二次污染。
具体的，控制器将当前风量与预设风量参考范围进行匹配，可以是将当前风量分别与预设风量参考范围的最大值和预设风量参考范围的最小值进行匹配，因此，第二目标匹配结果可以包括当前风量高于预设风量参考范围的最大值、当前风量低于预设风量参考范围的最小值，或者当前风量处于预设风量参考范围之内。
步骤S32：确定与所述第二目标匹配结果对应的目标调整策略。
在本发明中，步骤S32可以包括下述几种情况：
步骤S321：当所述第二目标匹配结果表征所述当前风量高于第一预设参考风量时，确定包括降低风量的目标调整策略。
其中，第一预设参考风量可以为预设风量参考范围的最大值，也即第一预设参考风量是预设风量参考范围的上限值。
具体的，控制器确定第二目标匹配结果表征当前风量高于第一预设参考风量时，可以认为尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统当前制备的气体排放速度过快，此时可以确定包括降低风量的目标调整策略，比如减小进风口处的风机风量，从而使得进入尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统的高温烟气能被彻底处理且不造成二次污染。
步骤S322：当所述第一目标匹配结果表征所述当前风量低于第二预设参考风量时，确定包括升高风量的目标调整策略。
其中，第二预设参考风量可以为预设风量参考范围的最小值，也即第二预设参考风量是预设风量参考范围的下限值。
具体的，控制器确定第二目标匹配结果表征当前风量低于第二预设参考风量时，可以认为尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统当前制备的气体排放速度过慢，此时可以确定包括升高风量的目标调整策略，比如增大进风口处的风机风量，从而使得进入尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统的高温烟气能被彻底处理且不造成二次污染。
可选的，控制器确定第二目标匹配结果表征当前风量处于预设风量参考范围之内时，可以认为进入尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统的高温烟气能被彻底处理且不造成二次污染。
步骤S103：在所述目标调整策略的作用下，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理。
具体的，控制器基于目标特征参数确定出目标调整策略时，步骤S103可以以下子步骤实现：
步骤S1031：基于所述目标调整策略，控制调整微波源的功率、风机的风量和/或尿素溶液的浓度，得到目标信息。
其中，所述目标信息包括目标微波源功率、目标风量和/或目标尿素溶液浓度。
具体的，当控制器确定出包括降低风量、降低微波源功率和/或降低尿素溶液浓度的目标调整策略时，可以控制减小进风口处的风机风量、减小微波源的功率和/或减小尿素溶液的浓度，以此得到包括目标微波源功率、目标风量和/或目标尿素溶液浓度的目标信息。
当控制器确定出包括升高风量、升高微波源功率和/或升高尿素溶液的目标调整策略时，可以控制增大进风口处的风机风量、增大微波源的功率和/或增大尿素溶液的浓度，以此得到包括目标微波源功率、目标风量和/或目标尿素溶液浓度的目标信息。
当控制器确定出包括降低风量的目标调整策略时，可以控制减小进风口处的风机风量，以此得到包括目标风量的目标信息。
当控制器确定出包括升高风量的目标调整策略时，可以控制增大进风口处的风机风量，以此得到包括目标风量的目标信息。
步骤S1032：基于所述目标信息，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理。
其中，目标尿素气体和目标水蒸气可以包括进入尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统的高温烟气与尿素溶液充分接触被汽化后生成的产物，反应腔可以为尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统中微波源照射无极紫外灯管后生成预设无极紫外光的区域，预设无极紫外光可以为大于或者等于254nm的无极紫外光。
需要注意的是，高温烟气可以包括80～150摄氏度下的烟气，高温烟气中可以包括：二氧化碳、氨气、氨气、一氧化碳、氮氧化物、碳氧化物、硫氧化物，并且高温烟气中以二氧化碳和氮气为主，也即高温烟气中二氧化碳和氮气的浓度高且处于高温下，氨气、一氧化碳、氮氧化物、碳氧化物、硫氧化物的浓度较低且处于高温下。
考虑到尿素的熔点是132.7摄氏度，尿素的沸点是196 摄氏度，因此，当将尿素溶液与80～150摄氏度下的烟气碰触时，尿素很容易被汽化。
具体的，控制器在经过目标调整策略后得到的目标信息的作用下，控制进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理，以此得到符合需要的目标氨气。
步骤S104：将微波紫外光解处理后生成的目标氨气进行收集。
在本发明实施例中，通过反应腔内的无极紫外灯管在微波源的作用下产生的预设无极紫外光，对目标尿素气体和目标水蒸气进行光解处理，具体可以将目标尿素气体光解处理为2个氨基(NH2)和1个羰基(CO)、将目标水蒸气光解处理为羟基(OH)和氢原子(H)、氢原子(H) 和氨基(NH2)反应生成目标氨气，光解处理后生成的目标氨气可以被尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统中的收集罩收集。
本发明实施例中，所述方法还包括：
将微波紫外光解处理后的剩余物质经由出气口排出。
其中，所述其余物质包括未参与生成目标氨气反应的物质，比如羰基、氢原子等。
具体的，控制器可以控制目标尿素气体和目标水蒸气进行光解处理后生成的目标氨气被尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统中的收集罩收集，同时控制光解处理后生成的羰基、氢原子等未参与生成目标氨气反应的其他成分经由出气口排出。
在实际处理过程中，当目标特征参数中包括出气口处的当前氨气浓度和出气口处的当前风量时，控制器可以将当前氨气浓度与预设氨气参考浓度范围进行匹配，以及将当前风量与预设风量参考范围进行匹配，当确定当前氨气浓度不属于预设氨气参考浓度范围内，以及当前风量不属于预设风量参考范围内时，控制器可以控制调整微波源功率、调整尿素溶液浓度和/或调整进风口处风机的风量，以此实现将进入系统中的高温烟气彻底光解为目标氨气且将该目标氨气进行收集的目的。其中，调整可以包括升高处理或者降低处理，具体的升高处理或者降低处理过程如前述实施例所述，此处不再赘述。
本发明实施例提供的尿素溶液微波紫外光解制氨气方法，应用于尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统中，所述方法包括：获取出气口处的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括当前风量和/或当前氨气浓度；确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略；在所述目标调整策略的作用下，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理；将微波紫外光解处理后生成的目标氨气进行收集。也就是说，本发明实现了在微波无极紫外光的作用下，根据出气口处的当前氨气浓度和/或当前风量，调节微波源的功率、尿素溶液的浓度和/或风机的风量，从而获得符合收集要求的目标氨气，提高了高温烟气的处理效率，降低了能耗，从而大大提高了利用尿素制备氨气的效率，也提高了尿素溶液微波紫外光解制氨气设备的使用寿命。
在另一种可行的实施例中，本发明还提供了尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统，如图2所示，所述系统包括：进气口、风机、尿素溶液喷雾器、均流板、缓冲箱、反应腔、无极紫外灯管、灯管支架、收集罩、出气口以及控制器。
其中，所述收集罩设置在所述反应腔上，所述微波源设置在所述反应腔外，所述无极紫外灯管和所述灯管支架均设置在所述反应腔内，所述缓冲箱设置在所述反应腔下，所述缓冲箱与所述进气口之间自上向下依次设置有所述均流板、所述尿素溶液喷雾器以及所述风机腔体，所述腔体的内部包括：风扇、除臭氧层、过滤层、微波源、紫外灯管、阻微波层，所述控制器设置在所述出气口处。
可选的，所述反应腔由金属网一和金属网二构成，所述无极紫外灯管和所述灯管支架均设置在所述金属网一和所述金属网二之间。
可选的，所述金属网一与所述收集罩连接，所述金属网二与所述缓冲箱连接。
可选的，所述无极紫外灯管和所述灯管支架的数量均包括多个，多个灯管支架用于支撑多个无极紫外灯管。
可选的，所述多个无极紫外灯管阵列排布在所述反应腔内。
可选的，所述无极紫外灯管为大于或者等于254nm的无极紫外灯。
可选的，所述微波源的数量为多个，多个微波源分布在所述反应腔的外壁上。
可选的，所述装置还包括泵和尿素溶液箱，所述泵分别与所述尿素溶液箱和所述尿素溶液喷雾器连接。
可选的，所述风机为耐高温风机。
可选的，所述收集罩的出口与所述出气口对应，所述尿素溶液喷雾器的喷雾方向与所述进气口对应。
示例性的，从进气口进入的高温烟气在风机的作用下，将尿素溶液喷雾器喷洒的尿素溶液进行汽化后得到尿素气体和水蒸气，尿素气体和水蒸在均流板和缓冲箱的作用下进入反应腔时，通过反应腔内的无极紫外灯管在微波源的作用下产生的预设无极紫外光，对尿素气体和水蒸气进行光解处理，具体可以将尿素气体光解处理为2个氨基(NH2) 和1个羰基(CO)、将水蒸气光解处理为羟基(OH)和氢原子(H)、氢原子(H)和氨基(NH2)反应生成目标氨气，光解处理后生成的目标氨气被收集罩收集，光解处理后生成的羰基、氢原子等未参与生成目标氨气反应的其他成分经由出气口排出。
本发明实施例中公开的，一种尿素溶液微波紫外光解制氨气装置，包括：进气口、风机、尿素溶液喷雾器、尿素溶液箱、均流板、缓冲箱、金属网二、微波源、灯管支架、无极紫外灯管、反应腔、金属网一、收集罩、出气口和泵，收集罩设置在反应腔上，微波源设置在反应腔外，无极紫外灯管和灯管支架均设置在反应腔内，缓冲箱设置在反应腔下，缓冲箱与进气口之间自上向下依次设置有均流板、尿素溶液喷雾器以及风机，无极紫外灯管和灯管支架均设置在金属网一和金属网二之间，泵分别与尿素溶液箱和尿素溶液喷雾器连接。也就是说，从进气口进入的高温烟气在风机的作用下，将尿素溶液喷雾器喷洒的尿素溶液进行汽化后得到尿素气体和水蒸气，尿素气体和水蒸在均流板和缓冲箱的作用下进入反应腔，并在无极紫外灯管和微波源的作用下产生目标氨气以及羰基、氢原子等未参与生成目标氨气反应的其他成分后，目标氨气被收集罩收集，羰基、氢原子等未参与生成目标氨气反应的其他成分可经由出气口排出，实现了通过高温度烟气快速制氨目的，反应快速，安全可靠，能耗低，经济效益好，结构简单且易操作，既不易发生氨水、氨气泄漏，也能达到传统制氨的效果，从而大大提高了利用尿素制备氨气的效率。
如图3所示为本发明实施例中提供的尿素溶液微波紫外光解制氨气装置示意图，该尿素溶液微波紫外光解制氨气装置，包括：获取模块301、确定模块302、处理模块 303和收集模块304，其中：
获取模块301，用于获取出气口处的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括当前风量和/或当前氨气浓度。
确定模块302，用于确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略。
处理模块303，用于在所述目标调整策略的作用下，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理。
收集模块304，用于将微波紫外光解处理后生成的目标氨气进行收集。
需要说明的是，本实施例中与其它实施例中相同步骤和相同内容的说明，可以参照其它实施例中的描述，此处不再赘述。
本发明实施例中，本发明中的尿素溶液微波紫外光解制氨气装置，包括：获取模块，用于获取出气口处的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括当前风量和/或当前氨气浓度；确定模块，用于确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略；处理模块，用于在所述目标调整策略的作用下，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理；收集模块，用于将微波紫外光解处理后生成的目标氨气进行收集。也就是说，本发明实现了在微波无极紫外光的作用下，根据出气口处的当前氨气浓度和/或当前风量，调节微波源的功率、尿素溶液的浓度和/或风机的风量，从而获得符合收集要求的目标氨气，提高了高温烟气的处理效率，降低了能耗，从而大大提高了利用尿素制备氨气的效率，也提高了尿素溶液微波紫外光解制氨气设备的使用寿命。
图4为本发明另一实施例提供的又一种尿素溶液微波紫外光解制氨气控制装置示意图，如图4所示，该装置可以集成于终端设备或者终端设备的芯片。
该装置包括：存储器401、处理器402。
存储器401用于存储程序，处理器402调用存储器401 存储的程序，以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
优选地，本发明还提供一种程序产品，例如计算机可读存储介质，包括程序，该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等) 或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-OnlyMemory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：RandomAccessMemory，简称： RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种尿素溶液微波紫外光解制氨气方法，其特征在于，所述方法应用于尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统中，所述方法包括：
获取出气口处的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括当前氨气浓度和/或当前风量；
确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略；
在所述目标调整策略的作用下，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理；
将微波紫外光解处理后生成的目标氨气进行收集。
2.根据权利要求1所述的尿素溶液微波紫外光解制氨气方法，其特征在于，所述目标特征参数包括当前氨气浓度时，所述确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略，包括：
将所述当前氨气浓度与预设氨气参考浓度范围进行匹配，得到第一目标匹配结果；
确定与所述第一目标匹配结果对应的目标调整策略。
3.根据权利要求2所述的尿素溶液微波紫外光解制氨气方法，其特征在于，所述确定与所述第一目标匹配结果对应的目标调整策略，包括：
当所述第一目标匹配结果表征所述当前氨气浓度高于第一预设氨气参考浓度时，确定包括降低风量、降低微波源功率和/或降低尿素溶液浓度的目标调整策略；
当所述第一目标匹配结果表征所述当前氨气浓度低于第二预设氨气参考浓度时，确定包括升高风量、升高微波源功率和/或升高尿素溶液的目标调整策略；
其中，所述第一预设氨气参考浓度和所述第二预设氨气参考浓度是所述预设氨气参考浓度范围的上限值和下限值。
4.根据权利要求3所述的尿素溶液微波紫外光解制氨气方法，其特征在于，所述目标特征参数包括当前风量时，所述确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略，包括：
将所述当前风量与预设风量参考范围进行匹配，得到第二目标匹配结果；
确定与所述第二目标匹配结果对应的目标调整策略。
5.根据权利要求4所述的尿素溶液微波紫外光解制氨气方法，其特征在于，所述确定与所述第二目标匹配结果对应的目标调整策略，包括：
当所述第二目标匹配结果表征所述当前风量高于第一预设参考风量时，确定包括降低风量的目标调整策略；
当所述第一目标匹配结果表征所述当前风量低于第二预设参考风量时，确定包括升高风量的目标调整策略；
其中，所述第一预设参考风量和所述第二预设参考风量是所述预设风量参考范围的上限值和下限值。
6.根据权利要求5所述的尿素溶液微波紫外光解制氨气方法，其特征在于，所述在所述目标调整策略的作用下，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理，包括：
基于所述目标调整策略，控制调整微波源的功率、风机的风量和/或尿素溶液的浓度，得到目标信息；
基于所述目标信息，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理；
其中，所述目标信息包括目标微波源功率、目标风量和/或目标尿素溶液浓度。
7.根据权利要求1所述的尿素溶液微波紫外光解制氨气方法，其特征在于，所述方法还包括：
将微波紫外光解处理后的剩余物质经由出气口排出；其中，所述其余物质包括未参与生成目标氨气反应的物质。
8.一种尿素溶液微波紫外光解制氨气控制系统，其特征在于，所述系统包括：进气口、风机、尿素溶液喷雾器、均流板、缓冲箱、反应腔、无极紫外灯管、灯管支架、收集罩、出气口以及控制器；
其中，所述收集罩设置在所述反应腔上，所述微波源设置在所述反应腔外，所述无极紫外灯管和所述灯管支架均设置在所述反应腔内，所述缓冲箱设置在所述反应腔下，所述缓冲箱与所述进气口之间自上向下依次设置有所述均流板、所述尿素溶液喷雾器以及所述风机腔体，所述腔体的内部包括：风扇、除臭氧层、过滤层、微波源、紫外灯管、阻微波层，所述控制器设置在所述出气口处。
9.一种尿素溶液微波紫外光解制氨气装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块、确定模块、处理模块和收集模块，其中：
获取模块，用于获取出气口处的目标特征参数；其中，所述目标特征参数包括当前风量和/或当前氨气浓度；
确定模块，用于确定与所述目标特征参数匹配的目标调整策略；
处理模块，用于在所述目标调整策略的作用下，对进入反应腔内的目标尿素气体和目标水蒸气进行微波紫外光解处理；
收集模块，用于将微波紫外光解处理后生成的目标氨气进行收集。
10.一种尿素溶液微波紫外光解制氨气控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述设备执行所述如权利要求1-7中任一项所述的尿素溶液微波紫外光解制氨气方法。
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