CN213699814U

CN213699814U - 一种尿素热解装置

Info

Publication number: CN213699814U
Application number: CN202022060403.9U
Authority: CN
Inventors: 焦轩诚; 马中发; 王露
Original assignee: Shaanxi Qinglang Wancheng Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Qinglang Wancheng Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2020-09-19
Filing date: 2020-09-19
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2030-09-19

Abstract

本实用新型提供一种尿素热解装置，涉及尿素分解技术领域，包括：反应腔、进气口、风机、微波源、进料斗、内腔、金属网、出气口和马达；其中，微波源设置在反应腔的外壁；内腔设置在反应腔内部；反应腔的进风口位置处设置风机；内腔与马达连接，在马达的作用下内腔转动；内腔的一处设置进料斗；内腔与进气口和出气口连接处设置金属网。本实用新型实现了实现了在对尿素的高效分解，降低了尿素分解过程中所需的能耗，节能环保。

Description

一种尿素热解装置

技术领域

本实用新型涉及尿素分解技术领域，具体而言，涉及一种一种尿素热解装置。

背景技术

随着国家环保标准的逐渐提高，以及环保监管力度的逐年增加，电力行业的环保问题受到了广泛关注。目前脱硝的主流技术，其采用氨气作为还原剂，在催化剂的作用下，将氮氧化物还原成对大气无害的氮气和水，从而达到脱硝的目的。

尿素热解原理是通过热源加热尿素颗粒，在一定温度条件下尿素热解成气态的NH3，其产氨量与反应温度和反应停留时间正相关，其中反应温度影响最大。现有技术中主要采用电加热或蒸汽加热的方式达到尿素分解所需的温度，从而达到分解尿素的目的。

然而，现有技术中采用电加热或水蒸气加热分解尿素的方法存在尿素分解所需温度高，导致分解过程能耗大的问题，因此，现在急需一种可以低能耗分解尿素的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中采用电加热或水蒸气加热分解尿素的不足，提供一种尿素热解装置，以解决现有技术中尿素分解所需温度高，导致分解过程能耗大的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种尿素热解装置，包括：反应腔、进气口、风机、微波源、进料斗、内腔、金属网、马达和出气口；

其中，所述微波源设置在所述反应腔的外壁；所述内腔设置在所述反应腔内部；所述反应腔的进风口位置处设置风机；所述内腔与所述马达连接，在所述马达的作用下所述内腔转动；所述内腔的一处设置所述进料斗；所述内腔与所述进气口和所述出气口连接处设置所述金属网。

可选的，所述微波源包括多个，所述多个微波源阵列式设置在所述反应腔外侧。

可选的，所述内腔为不吸收微波的材质。

可选的，所述金属网的孔径小于或等于3mm。

可选的，所述内腔中设置中心轴，所述中心轴与所述马达连接，所述中心轴在所述马达的动力下，驱动所述内腔转动。

可选的，所述内腔中包含吸波颗粒。

本实用新型的有益效果是：一种尿素热解装置，包括：反应腔、进气口、风机、微波源、进料斗、内腔、金属网、马达和出气口；其中，所述微波源设置在所述反应腔的外壁；所述内腔设置在所述反应腔内部；所述反应腔的进风口位置处设置风机；所述内腔与所述马达连接，在所述马达的作用下所述内腔转动；所述内腔的一处设置所述进料斗；所述内腔与所述进气口和所述出气口连接处设置所述金属网。也就是说，本实用新型将尿素颗粒和吸波颗粒充分混合后通过进料斗加入内腔中，并在微波源和风机的作用下，将反应后的氨气迅速从出气口排出，实现了对尿素进行高效分解，分解过程能耗低、设备结构简单且安全性高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型一实施例提供的尿素热解装置装示意图。

图标：1-反应腔、2-进气口、3-风机、4-微波源、5-进料斗、6-内腔、7-金属网、8-出气口和9-马达。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

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。

在本实用新型的描述中，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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

图1为尿素热解装置示意图，下面结合图1对本实用新型实施例所提供的尿素热解装置进行详细说明。

图1为本实用新型一实施例提供的尿素热解装置示意图，如图1所示，该尿素热解装置，包括：反应腔1、进气口2、风机3、微波源4、进料斗5、内腔6、金属网7、出气口8和马达9。

本实用新型实施例中，尿素，又称碳酰胺(carbamide)，是由碳、氮、氧、氢组成的有机化合物是一种白色晶体。尿素在高温下分解生成NH₃和CO₂。内腔6中包含吸波颗粒。可选的，在反应腔1中的内腔6中通过进料斗5加入尿素颗粒和吸波颗粒，其中，尿素颗粒和吸波颗粒的密度相同，吸波颗粒的粒径与尿素颗粒的粒径在一个量级，采用吸波材料制作的多孔颗粒。

示例性的，反应腔1中设置内腔6，其中，内腔6为不吸收微波的材质，从而提高微波的利用率。金属网7分别设置在反应腔1的进口和和出气口位置处，从而防止微波泄露带来的安全隐患。

可选的，在进气口2的位置处设置风机，用于将空气吸入反应腔1中，从而使得反应腔1中生成的氨气迅速从出气口8排出，形成一个循环通路。

可选的，金属网7的孔径小于或等于3mm。

进一步的，尿素热解装置的进气口2处设置金属网7，且金属网的孔径小于或等于3mm。相应的，在反应腔1的出气口位置处设置金属网7。这里，为了防止微波泄露。由于人体长期与微波辐射源距离很近时，因受到过量的辐射能量从而产生头晕、睡眠障碍、记忆力减退、心跳过缓、血压下降等现象。当微波泄漏达到1mw/cm²时，会突然感到眼花，视力下降，甚至引起白内障。为了保障用户的健康，在反应腔体的进出口设置金属网，拐角在微波的作用下，可能会产生微波放电，容易发生危险事故。金属网可以阻隔微波泄露，减少了微波对人体的伤害，提高了系统的安全性。

可选的，内腔中设置中心轴，中心轴与马达连接，中心轴在马达的动力下，驱动内腔转动。

本实用新型实施例中，反应腔1为金属材质，反应腔1中的内腔7为不吸收微波的材质。优选的，内腔1为滚筒式的内腔，内腔7的中心部位设置一个中心轴，用于联动内腔7在外力作用下转动。可选的，在反应腔1的外部设置一马达9，马达9与中心轴连接，用于给中心轴的转动提供动力，进一步的，中心轴在马达的作用下带动内腔6转动，从而使得内腔6中的尿素颗粒和吸波颗粒也随之在内腔6中转动，更加充分的混合。

示例性的，内腔6与反应腔1之间的进出口处通过齿轮连接，从而在马达9的驱动下控制内腔6转动，而反应腔1静止。反应腔1的顶部阵列式设置的微波源透过反应腔，作用于内腔6中的尿素颗粒。

可选的，微波源4包括多个，多个微波源4阵列式设置在反应腔1外侧。

本实用新型实施例中，微波源4阵列式的设置在反应腔顶部，为了使反应腔1在微波源4的作用下均匀受热，在反应腔1外壁设置多个微波源4。需要说明的是，微波源4在外加交变电磁场作用下，物料内极性分子极化并随外加交变电磁场极性变更而交变取向，如此众多的极性分子因频繁相互间摩擦损耗，使电磁能转化为热能。

本发明实施例中，反应腔1为金属材质，且金属为耐高温的金属材质。微波源4是指产生微波能量的装置称为微波源。这里，微波源4包括多个，多个微波源4阵列式分布在反应腔的顶部。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。

需要说明的是，在微波的强催化剂作用下，尿素分子裂解。并且采用微波加热，具有以下优点：加热时间短；热能利用率高，节省能源；加热均匀；微波源易于控制，微波还能诱导催化反应的发生。

微波是由微波源产生的，微波源主要由大功率磁控管构成。磁控管是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件，能产生大功率的微波能，例如4250MHz的磁波管可以得到5MHz，而4250MHz速调管可得到30MHz，所以微波技术可以应用到废水处理技术领域。

其中，微波源设置在反应腔的外壁；内腔设置在反应腔内部；反应腔的进风口位置处设置风机；内腔与马达连接，在马达的作用下内腔转动；内腔的一处设置进料斗；内腔与进气口和出气口连接处设置金属网。

本实用新型实施例中，尿素颗粒和吸波颗粒通过进料斗加入到反应腔1中的内腔6中，内腔6在马达9的驱动下转动，使得尿素颗粒与吸波颗粒充分混合。进一步的，在微波源的强烈催化作用下，尿素颗粒分解，生成氨气，从出气口8处排出反应腔1外。

进一步，尿素热解装置出气口8还可以设置过滤网，过滤网用于过滤待处理废气分子发生反应后生成的颗粒物。其中，过滤网为可替换的，从而便于后期的维护。

本实施例公开了一种尿素热解装置，包括：反应腔1、进气口2、风机3、微波源4、进料斗5、内腔6、金属网7、出气口8和马达9；其中，微波源4设置在反应腔1的外壁；内腔6设置在反应腔1内部；反应腔1的进风口2位置处设置风机3；内腔6与马达9连接，在马达9的作用下内腔6转动；内腔6的一处设置进料斗5；内腔与进气口2和出气口8连接处设置金属网7。也就是说，本实用新型将尿素颗粒和吸波颗粒充分混合后通过进料斗加入内腔中，并在微波源和风机的作用下，将反应后的氨气迅速从出气口排出，实现了对尿素进行高效分解，分解过程能耗低、设备结构简单且安全性高。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种尿素热解装置，其特征在于，包括：反应腔、进气口、风机、微波源、进料斗、内腔、金属网、出气口和马达；

2.根据权利要求1所述的尿素热解装置，其特征在于，所述微波源包括多个，所述多个微波源阵列式设置在所述反应腔外侧。

3.根据权利要求1所述的尿素热解装置，其特征在于，所述内腔为不吸收微波的材质。

4.根据权利要求1所述的尿素热解装置，其特征在于，所述金属网的孔径小于或等于3mm。

5.根据权利要求1所述的尿素热解装置，其特征在于，所述内腔中设置中心轴，所述中心轴与所述马达连接，所述中心轴在所述马达的动力下，驱动所述内腔转动。

6.根据权利要求1所述的尿素热解装置，其特征在于，所述内腔中包含吸波颗粒。