CN212309291U - 一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置，属于烟气脱硝还原剂系统技术领域。其包括溶解罐、储存罐和水解反应器，还包括撬装底座，所述溶解罐、储存罐和水解反应器均固定连接于撬装底座上，所述溶解罐内固定连接有溶解电加热组件，所述储存罐内固定连接有储存电加热组件，所述水解反应器内固定连接有水解电加热组件，所述溶解罐与储存罐之间连接有传输尿素溶液的出液管和溶解泵，所述储存罐和水解反应器之间连接有输送尿素溶液的输液管和输送泵，所述撬装底座上固定连接有配电柜。本实用新型具有结构简单、安装方便、投资运行成本低的优点。

Description

一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置

技术领域

本实用新型涉及一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置，属于烟气脱硝还原剂系统技术领域。

背景技术

在对烟气进行脱硝处理的系统中，氨为常用的还原剂，且对烟气中一氧化氮的脱除效率最高。系统中采用的氨可来源于液氨、氨水和尿素，由稳定、无毒的尿素水解/热解制备氨是较为理想的制备方式，先将干尿素和水在一定热量作用下配置成尿素溶液，再使尿素溶液在一定温度、压力下水解或热解生产氨和二氧化碳。

目前，尿素水解制氨技术已广泛应用于烟气脱硝领域，现有技术中，公告号为CN207209975U的专利申请公开了一种用于烟气脱硝的尿素水解制氨系统，包括尿素溶解罐、尿素溶液存储罐和尿素水解反应器，其中，尿素水解反应器包括安全阀、氨气输出口、尿素水解反应器加热器、尿素水解反应器加热蒸汽入口、尿素水解反应器加热蒸汽出口、尿素水解反应器加热器疏水和尿素水解反应器排污口，尿素溶解罐、尿素溶液存储罐和尿素水解反应器均与尿素水解反应器加热蒸汽出口连接。利用蒸汽对尿素溶液进行加热和水解，这样造成设备系统复杂，需要包括蒸汽系统、减温减压系统、疏水箱、疏水泵及相关管网系统，对安装的要求也极高，现场安装施工易存在过程繁杂和施工条件的不确定性，极易影响设备的使用。尤其对于需氨量较小的小型机组的设备装置，投资运行成本均较高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置，包括溶解罐、储存罐和水解反应器，还包括撬装底座，所述溶解罐、储存罐和水解反应器均固定连接于撬装底座上，所述溶解罐内固定连接有溶解电加热组件，所述储存罐内固定连接有储存电加热组件，所述水解反应器内固定连接有水解电加热组件，所述溶解罐与储存罐之间连接有传输尿素溶液的出液管和溶解泵，所述储存罐和水解反应器之间连接有输送尿素溶液的输液管和输送泵，所述撬装底座上固定连接有配电柜，所述配电柜控制溶解电加热组件、储存电加热组件、水解电加热组件、溶解泵和输送泵的电源供电。

用于配制尿素溶液的溶解罐、用于储存尿素溶液的储存罐和用于水解尿素的水解反应器均固定在撬装底座上，用于输送尿素溶液的溶解泵和输送泵及其他用于泵送的泵均可根据具体布置情况设置一台或多台，且溶解、输送和储存过程中均由电加热组件提供热量，这里的电加热组件可以为电热管，这样就省去了复杂的蒸汽及疏水系统，大大简化了整个尿素溶解储存水解装置的结构，有利于减少现场安装的工作量、降低安装作业难度，实现尿素溶解储存水解设备的集成撬装化。

进一步的，所述水解反应器为立式压力容器，将水解反应器由传统的卧式改为立式，增加竖向缓冲空间，促进气液分离，减少水解反应器顶部出口氨气中液滴的含量，从而防止后续氨气管道中出现冷凝腐蚀等问题，同时有利于节省布置空间，便于集成撬装化。

进一步的，所述溶解罐、储存罐和水解反应器上均连接有液位测量装置和温度测量装置。通过液位测量装置和温度测量装置对溶解罐、储存罐和水解反应器内的尿素溶液进行实时监测，便于及时控制和调整溶解电加热组件、储存电加热组件和水解电加热组件的启闭，控制溶解罐进料和溶解泵、输送泵运行。

进一步的，所述水解反应器上固定连接有压力测量装置和安全阀，利用压力测量装置对水解反应器内的压力进行监测。

进一步的，所述出液管和输液管的外周均包覆有伴热保温层，所述溶解罐、储存罐和水解反应器的外周均包覆有保温层，减少尿素溶液在溶解、传输、储存、输送和水解过程中的热量散失。

进一步的，所述撬装底座上还固定连接有仪表电源柜和电伴热柜，所述仪表电源柜控制温度测量装置、液位测量装置和压力测量装置的电源供电，所述电伴热柜控制撬装底座上电伴热的温度及电源供电。在撬装底座上可安装支撑电缆线路的电缆桥架。

进一步的，所述溶解罐的顶部分别固定连接有料斗和抽风机，所述溶解罐内安装有搅拌组件，所述抽风机和搅拌组件由配电柜控制电源供电，促进尿素颗粒与水的混合、溶解。

进一步的，所述撬装底座上固定连接有废水泵，所述废水泵由配电柜控制电源供电。尿素溶解储存水解的撬装模块化装置配套有用于收集废水的废水池，当装置泄压或紧急停的时候，水解反应器中的氨气、尿素溶液也需要排入废水池中进行无害化处理，废水泵能够用于抽取废水池中的废水。

本实用新型的有益效果是：

通过对尿素溶解储存水解系统撬装模块化，尿素溶液的配制、储存和水解均采用电加热组件，省去了蒸汽及疏水系统的复杂管路，有利于形成高度集成化、功能齐全、布置紧凑合理的机电控一体化撬装设备，对土建基础的要求极为简单，有利于减少现场安装的工作量和作业难度，促进制氨的产品化和标准化，尤其适合于对产氨量需求不高的小型机组，也有利于降低装置设备的投资运行成本，维持装置设备的稳定运行。同时，采用立式压力容器作为水解反应器，有利于增加竖向缓冲空间，促进气液分离，减少顶部出口氨气中液滴的含量，从而防止后续氨气管道中出现冷凝腐蚀等问题，立式水解反应器也可进一步节省布置空间，使装置布置更加紧凑合理。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1、溶解罐；11、溶解电加热组件；12、出液管；13、溶解泵；14、料斗；15、抽风机；16、搅拌组件；2、储存罐；21、储存电加热组件；22、输液管；23、输送泵；3、水解反应器；31、水解电加热组件；32、压力测量装置；33、安全阀；4、撬装底座；5、配电柜；6、液位测量装置；7、温度测量装置；8、仪表电源柜；9、电伴热柜；10、废水泵。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种技术方案：一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置，包括溶解罐1、储存罐2和水解反应器3，溶解罐1用于对干尿素和水进行混合溶解，储存罐2用于对溶解后的尿素溶液进行临时储存，水解反应器3用于将尿素溶液水解为氨。溶解罐1、储存罐2和水解反应器3均固定连接于撬装底座4上，形成尿素溶解储存水解的撬装模块化装置，在溶解罐1的顶部分别固定连接有料斗14和抽风机15，溶解罐1内安装有搅拌组件16和溶解电加热组件11，在溶解罐1的顶部开设有进水口、回流口和排气口，在溶解罐1的侧壁上开设有排液口和排污口，抽风机15安装于溶解罐1的排气口处，溶解罐1与储存罐2之间输送尿素溶液的出液管12连接在排液口处，溶解泵13的泵后回流管道连接在回流口处。在配制尿素溶液时，干尿素由料斗14进入溶解罐1内，水或蒸汽由进水口进入溶解罐1内，在搅拌组件16的搅拌作用下和溶解电加热组件11的加热作用下快速溶解为尿素溶液，然后由溶解泵13沿出液管12泵入储存罐2内。

如图1所示，在储存罐2内固定连接有储存电加热组件21，储存罐2上也开设有进液口、排气口、回流口、排液口和排污口等开口，出液管12远离溶解罐1的一端连接在进液口处，储存罐2与水解反应器3之间输送尿素溶液的输液管22连接在排液口处，输送泵23的泵后回流管道连接在储存罐2的回流口处。设备运行时，尿素溶液通过出液管12流入储存罐2内，再由输送泵23沿输液管22泵入水解反应器3。本实施例的水解反应器3采用立式压力容器，在水解反应器3内固定连接有水解电加热组件31，水解反应器3上也开设有进液口、出气口、排净口等，输液管22远离储存罐2的一端通过进液口与水解反应器3连接。在溶解罐1、储存罐2和水解反应器3上均连接有液位测量装置6和温度测量装置7，在水解反应器3上还固定连接有压力测量装置32和安全阀33，用于对溶解罐1、储存罐2和水解反应器3内的尿素溶液的液位及温度进行实时监测，同时监测水解反应器3内的气压情况。

如图1所示，在撬装底座4上固定连接有配电柜5、仪表电源柜8和电伴热柜9，配电柜5控制溶解电加热组件11、储存电加热组件21、水解电加热组件31、抽风机15、搅拌组件16、溶解泵13、输送泵23和废水泵10等的电源供电情况。仪表电源柜8控制温度测量装置7、液位测量装置6、压力测量装置32及其他可能增加的仪表的电源供电情况，电伴热柜9控制撬装底座4上电伴热的温度及电源供电情况。本实用新型的尿素溶解储存水解装置全部使用电加热技术，省去了传统技术中复杂的蒸汽及疏水系统，简化了设备的连接和安装，便于整个装置的集成撬装化。

本实用新型在使用时，将干尿素由料斗14加入溶解罐1内，并同步加入除盐水或去离子水，开启溶解罐1内的搅拌组件16和溶解电加热组件11，促进尿素颗粒溶解成尿素溶液，通过监测溶解罐1上的温度测量装置7和液位测量装置6，及时调控设备的运行和溶解电加热组件11的启闭。开启溶解泵13，将溶解罐1中的尿素溶液沿出液管12泵入储存罐2内，启动储存加热组件对储存罐2内的尿素溶液加热保温，利用温度测量装置7和液位测量装置6对储存罐2内的尿素溶液进行监测，开启输送泵23，将储存罐2内的尿素溶液沿输液管22输送至水解反应器3内，利用水解加热组件对尿素溶液进行加热水解，水解产生的氨由出气口离开水解反应器3。在撬装底座4还可设置与撬附近废水池底部连通的废水泵10，用于抽取废水池中的废水。出液管12和输液管22外周包覆的伴热保温层以及溶解罐1、储存罐2和水解反应器3外周保护的保温层，能够减少尿素溶液在溶解、输送、储存和水解过程中的热量散失，有利于保持尿素溶液的温度传送。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置，包括溶解罐(1)、储存罐(2)和水解反应器(3)，其特征在于：还包括撬装底座(4)，所述溶解罐(1)、储存罐(2)和水解反应器(3)均固定连接于撬装底座(4)上，所述溶解罐(1)内固定连接有溶解电加热组件(11)，所述储存罐(2)内固定连接有储存电加热组件(21)，所述水解反应器(3)内固定连接有水解电加热组件(31)，所述溶解罐(1)与储存罐(2)之间连接有传输尿素溶液的出液管(12)和溶解泵(13)，所述储存罐(2)和水解反应器(3)之间连接有输送尿素溶液的输液管(22)和输送泵(23)，所述撬装底座(4)上固定连接有配电柜(5)，所述配电柜(5)控制溶解电加热组件(11)、储存电加热组件(21)、水解电加热组件(31)、溶解泵(13)和输送泵(23)的电源供电。

2.根据权利要求1所述的一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置，其特征在于：所述水解反应器(3)为立式压力容器。

3.根据权利要求1所述的一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置，其特征在于：所述溶解罐(1)、储存罐(2)和水解反应器(3)上均连接有液位测量装置(6)和温度测量装置(7)。

4.根据权利要求1所述的一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置，其特征在于：所述水解反应器(3)上固定连接有压力测量装置(32)和安全阀(33)。

5.根据权利要求3所述的一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置，其特征在于：所述出液管(12)和输液管(22)的外周均包覆有伴热保温层，所述溶解罐(1)、储存罐(2)和水解反应器(3)的外周均包覆有保温层。

6.根据权利要求5所述的一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置，其特征在于：所述撬装底座(4)上还固定连接有仪表电源柜(8)和电伴热柜(9)，所述仪表电源柜(8)控制温度测量装置(7)、液位测量装置(6)和压力测量装置(32)的电源供电，所述电伴热柜(9)控制撬装底座(4)上电伴热的温度及电源供电。

7.根据权利要求1所述的一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置，其特征在于：所述溶解罐(1)的顶部分别固定连接有料斗(14)和抽风机(15)，所述溶解罐(1)内安装有搅拌组件(16)，所述抽风机(15)和搅拌组件(16)由配电柜(5)控制电源供电。

8.根据权利要求1所述的一种尿素溶解储存水解的撬装模块化装置，其特征在于：所述撬装底座(4)上固定连接有废水泵(10)，所述废水泵(10)由配电柜(5)控制电源供电。

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