CN216935491U - 一种规整填料式尿素热解制氨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是提供一种规整填料式尿素热解制氨装置，其特征在于：包括尿素热解反应器、热风导流筒、热风输入管、导流板、规整填料、尿素溶液制备机构、输送管组、计量分配器、加压输送泵、多个喷枪组件、排放管和测温电偶，每个喷枪组件是由输送支路管、第一手阀、流量调节阀、第二手阀、雾化喷枪和电磁流量计组成；整体结构思路清晰、操作简单方便、便捷高效，反应容器采用直筒气流分散式设计，在反应器的顶部设置规整填料，并且配合导流板，使得进入反应器中的高温气流得到均匀分散，在反应器的中上部位置处设有多个喷枪组件，每个喷枪组件都是独立可控的结构，能够使得配置好的尿素溶液形成喷射网，提高了热解的反应效果和制氨质量。

Description

一种规整填料式尿素热解制氨装置

技术领域

本实用新型涉及环保领域，尤其涉及一种规整填料式尿素热解制氨装置。

背景技术

以往的尿素热解制氨装置是内部空的或者在直段设置一些均流装置的容器，但是由于入口锥段的形状导致尿素热解装置内部流场特别不均匀，尤其直段的边壁流速与中心流速偏差较大，导致传统的热解装置运行一段时间后造成尾部结晶堵塞，使脱硝系统停运，环保不能达标排放，最终导致设备停运等一系列问题，虽然现有的热解装置在内部加设一些匀流板和导流结构，但是这些匀流结构的效果一般，配合结构功能单一的雾化装置，使得尿素溶液喷射后的雾化的反应程度没有达到预期的要求，并不能彻底充分地反应，并且对于尿素溶液喷射后的雾化残余水气没有采取有效的措施，在热解装置的底部容易产生积液，整体对于尿素热解反应的把控存在疏漏，此外，雾化喷射结构也是现有较为单一的装置，一旦雾化喷枪发生故障，则需要进行检修，并没有可以同步进行工作的辅助喷射结构来继续工作，从而延误了生产效率；综上所述，需要对现有的尿素热解装置的构造进行改进和升级，以便解决和规避上述使用过程中的缺陷和问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种在尿素热解反应器的顶部设置规整填料，并且配合导流板，使得进入尿素热解反应器中的高温气流得到均匀分散，此外，在尿素热解反应器中上部的边缘位置处设有多个喷枪组件，每个喷枪组件都是独立可控的结构，从而形成环状喷射，能够使得配置好的尿素溶液形成喷射网，使得配置好的尿素溶液与高温气流得到充分反应，提高了热解的反应效果和制氨质量，以减少尿素溶液喷射后的雾化残余，保证输出气体的洁净度，避免反应容器内侧底部位置处形成积液所导致运行时间过长造成的尾部结晶堵塞问题，使用更加便捷高效的规整填料式尿素热解制氨装置。

本实用新型的技术方案为：一种规整填料式尿素热解制氨装置，其特征在于：包括尿素热解反应器、热风导流筒、热风输入管、导流板、规整填料、尿素溶液制备机构、输送管组、计量分配器、加压输送泵、多个喷枪组件、排放管和测温电偶，所述热风导流筒位于尿素热解反应器的上部，所述热风导流筒与尿素热解反应器为可拆装连接，所述热风输入管位于热风导流筒的顶部，所述热风输入管与热风导流筒为固定连接，所述导流板位于热风输入管的内部，并且所述导流板位于靠近热风输入管与热风导流筒的连接位置处，所述导流板与热风输入管为可拆卸连接，所述规整填料位于尿素热解反应器内侧靠近顶部的位置处，所述规整填料与尿素热解反应器为可拆卸连接，所述尿素溶液制备机构位于尿素热解反应器的一侧，所述尿素溶液制备机构利用输送管组并与尿素热解反应器连接，所述输送管组位于尿素溶液制备机构与尿素热解反应器之间，所述输送管组的一端与尿素溶液制备机构连接，所述输送管组的另一端与尿素热解反应器连接，所述计量分配器位于靠近尿素溶液制备机构位置处的输送管组中部，所述计量分配器与输送管组为固定连接，并且所述计量分配器利用线路与加压输送泵连接，所述加压输送泵位于输送管组的中部，所述加压输送泵与输送管组为固定连接，所述多个喷枪组件之间间隔相同的距离水平均匀分布在尿素热解反应器外部的边缘位置处，并且所述多个喷枪组件位于尿素热解反应器的中上部，所述多个喷枪组件均与尿素热解反应器、输送管组均为固定连接，所述排放管位于尿素热解反应器的底部，所述排放管与尿素热解反应器为固定连接，所述测温电偶位于靠近排放管与尿素热解反应器的连接位置处，所述测温电偶与排放管为固定连接。

进一步，所述导流板为弧形结构。

进一步，所述计量分配器为转子计量分配计。

进一步，所述加压输送泵为离心式液体加压泵。

进一步，任意所述喷枪组件是由输送支路管、第一手阀、流量调节阀、第二手阀、雾化喷枪和电磁流量计组成，所述输送支路管位于尿素热解反应器、输送管组之间的位置处，所述输送支路管的一端与输送管组为固定连接，所述输送支路管的另一端穿过尿素热解反应器为固定连接，所述第一手阀位于输送支路管中部靠近输送管组的位置处，所述第一手阀与输送支路管为固定连接，所述第二手阀位于输送支路管中部靠近尿素热解反应器的位置处，所述第二手阀与输送支路管为固定连接，所述流量调节阀位于第一手阀、第二手阀之间的位置处，所述流量调节阀与输送支路管为固定连接，所述雾化喷枪位于尿素热解反应器内部，并且所述雾化喷枪位于输送支路管与尿素热解反应器的连接位置处，所述雾化喷枪与输送支路管为固定连接，所述电磁流量计位于第一手阀与流量调节阀之间，所述电磁流量计与输送支路管为固定连接。

再进一步，所述第一手阀、第二手阀均为旋拧式球形阀。

本实用新型的有益效果在于：该尿素热解制氨装置的结构思路清晰、操作简单方便、便捷高效，反应容器采用直筒气流分散式设计，在尿素热解反应器的顶部设置规整填料，并且配合导流板，使得进入尿素热解反应器中的高温气流得到均匀分散，此外，在尿素热解反应器中上部的边缘位置处设有多个喷枪组件，每个喷枪组件都是独立可控的结构，从而形成环状喷射，能够使得配置好的尿素溶液形成喷射网，使得配置好的尿素溶液与高温气流得到充分反应，提高了热解的反应效果和制氨质量，以减少尿素溶液喷射后的雾化残余，保证输出气体的洁净度，避免反应容器内侧底部位置处形成积液所导致运行时间过长造成的尾部结晶堵塞问题，使用更加便捷高效。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的喷枪组件结构示意图。

图3为本实用新型的喷枪组件分布在尿素热解反应器边缘位置的俯视结构示意图。

其中：1、尿素热解反应器2、热风导流筒3、热风输入管

4、导流板5、规整填料6、尿素溶液制备机构

7、输送管组8、计量分配器9、加压输送泵

10、喷枪组件11、输送支路管12、第一手阀

13、流量调节阀14、第二手阀15、雾化喷枪

16、排放管17、测温电偶18、电磁流量计

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做出简要说明。

如图1、图2、图3所示一种规整填料式尿素热解制氨装置，其特征在于：包括尿素热解反应器1、热风导流筒2、热风输入管3、导流板4、规整填料5、尿素溶液制备机构6、输送管组7、计量分配器8、加压输送泵9、多个喷枪组件10、排放管16和测温电偶17，所述热风导流筒2位于尿素热解反应器1的上部，所述热风导流筒2与尿素热解反应器1 为可拆装连接，所述热风输入管3位于热风导流筒2的顶部，所述热风输入管3与热风导流筒2为固定连接，所述导流板4位于热风输入管3的内部，并且所述导流板4位于靠近热风输入管3与热风导流筒2的连接位置处，所述导流板4与热风输入管3为可拆卸连接，所述规整填料5位于尿素热解反应器1内侧靠近顶部的位置处，所述规整填料5与尿素热解反应器1为可拆卸连接，所述尿素溶液制备机构6位于尿素热解反应器1的一侧，所述尿素溶液制备机构6利用输送管组7并与尿素热解反应器1连接，所述输送管组7位于尿素溶液制备机构6与尿素热解反应器1之间，所述输送管组7的一端与尿素溶液制备机构6 连接，所述输送管组7的另一端与尿素热解反应器1连接，所述计量分配器8位于靠近尿素溶液制备机构6位置处的输送管组7中部，所述计量分配器8与输送管组7为固定连接，并且所述计量分配器8利用线路与加压输送泵9连接，所述加压输送泵9位于输送管组7 的中部，所述加压输送泵9与输送管组7为固定连接，所述多个喷枪组件10之间间隔相同的距离水平均匀分布在尿素热解反应器1外部的边缘位置处，并且所述多个喷枪组件10位于尿素热解反应器1的中上部，所述多个喷枪组件10均与尿素热解反应器1、输送管组7 均为固定连接，任意所述喷枪组件10是由输送支路管11、第一手阀12、流量调节阀13、第二手阀14、雾化喷枪15和电磁流量计18组成，所述输送支路管11位于尿素热解反应器 1、输送管组7之间的位置处，所述输送支路管11的一端与输送管组7为固定连接，所述输送支路管11的另一端穿过尿素热解反应器1为固定连接，所述第一手阀12位于输送支路管11中部靠近输送管组7的位置处，所述第一手阀12与输送支路管11为固定连接，所述第二手阀14位于输送支路管11中部靠近尿素热解反应器1的位置处，所述第二手阀14 与输送支路管11为固定连接，所述流量调节阀13位于第一手阀12、第二手阀14之间的位置处，所述流量调节阀13与输送支路管11为固定连接，所述雾化喷枪15位于尿素热解反应器1内部，并且所述雾化喷枪15位于输送支路管11与尿素热解反应器1的连接位置处，所述雾化喷枪15与输送支路管11为固定连接，所述电磁流量计18位于第一手阀12与流量调节阀13之间，所述电磁流量计18与输送支路管11为固定连接，所述排放管16位于尿素热解反应器1的底部，所述排放管16与尿素热解反应器1为固定连接，所述测温电偶 17位于靠近排放管16与尿素热解反应器1的连接位置处，所述测温电偶17与排放管16为固定连接。所述导流板4为弧形结构。所述计量分配器8为转子计量分配计。所述加压输送泵9为离心式液体加压泵。所述第一手阀12、第二手阀14均为旋拧式球形阀。

工作方式：该尿素热解制氨装置主要包括尿素热解反应器1、热风导流筒2、热风输入管3、导流板4、规整填料5、尿素溶液制备机构6、输送管组7、计量分配器8、加压输送泵9、多个喷枪组件10、排放管16和测温电偶17，在使用的时候，首先，400℃～500℃的高温热气体从热风输入管3的位置处进入到尿素热解反应器1顶部的热风导流筒2中，在热风输入管3的内部，也就是靠近热风输入管3与热风导流筒2的连接位置处还装有一个导流板4，便于拆装，让热风输入管3中的高温热气体流向导流板4，该导流板4采用弧形结构，高温热气体遇到导流板4后，将气流向下流动，起到疏导的作用，能够将高温热气体引入至热风导流筒2中，使得高温热气体在热风导流筒2中形成垂直气流，在尿素热解反应器1顶部靠近热风导流筒2的位置处装有一个规整填料5，它与尿素热解反应器1是可拆卸连接，方便后续的维护和更换，并且该规整填料5具备较为密集的空隙结构，能够将高温气流打散，同时减缓高温气体的流速，让高温气体能够降速分散通过，以备后续与喷射雾化的尿素溶液的充分反应；接着，在加压输送泵9的作用下，尿素溶液制备机构6中配制好的尿素溶液沿着输送管组7输送到尿素热解反应器1外侧周围所布置的各个喷枪组件10中，该加压输送泵9采用离心式液体加压泵，能够增强尿素溶液输送的压力，保证尿素溶液疏导的畅通性，此外，在输送管组7上还装有一个计量分配器8，它安装在靠近尿素溶液制备机构6的位置处，该计量分配器8采用转子计量分配计，能够计算出尿素溶液制备机构6中输出的尿素溶液的体量，当尿素溶液制备机构6中输出的尿素溶液的体量达到预定设置的数值时，计量分配器8就会发送信号来关闭加压输送泵9，停止向尿素热解反应器1外侧周围所布置的各个喷枪组件10中输送尿素溶液，避免尿素溶液的过量反应，这些喷枪组件10之间间隔相同的距离水平均匀分布在尿素热解反应器1外部的边缘位置处，并且每个喷枪组件10是由输送支路管11、第一手阀12、流量调节阀13、第二手阀14、雾化喷枪15和电磁流量计18组成，其中，输送支路管11的一端用于连接输送管组7，而输送支路管11的另一端则是穿过尿素热解反应器1的侧壁并延伸到尿素热解反应器1的内部，第一手阀12安装在输送支路管11中部靠近输送管组7的位置处，该第一手阀12采用旋拧式球形阀，能够实现尿素溶液在输送支路管11上的输送的开启、关闭以及流量控制，而第二手阀14则是安装在输送支路管11中部靠近尿素热解反应器1的位置处，该第二手阀14 同样采用旋拧式球形阀，能够实现尿素溶液进入尿素热解反应器1中的流量控制，流量调节阀13和电磁流量计18安装在第一手阀12、第二手阀14之间的位置处，能够监控当前输送支路管11的流量情况，便于操作人员调整第一手阀12和第二手阀14，让尿素溶液的输送保持在稳定状态，除此之外，每个喷枪组件10都是可以自行控制的独立结构，一旦其中一个喷枪组件10发生故障，其他的喷枪组件10也能够保证运行，每个喷枪组件10中的雾化喷枪15被安装在尿素热解反应器1的内部，并且与插入到尿素热解反应器1内部的输送支路管11的输出端进行连接，在尿素热解反应器1的内部，各个喷枪组件10中的雾化喷枪15形成一个圆环形结构，从而让尿素溶液的喷射雾化形成一个喷射网状态，高温热气体与尿素溶液反应后生成氨气和二氧化碳，这种多喷枪的环形结构能够减少尿素溶液喷射后的雾化残余，避免反应容器内侧底部位置处的积液所导致运行时间过长造成的尾部结晶堵塞问题；最后，经过尿素热解反应器1底部的排放管16输送出去，进而完成尿素溶液的热解反应，在靠近排放管16与尿素热解反应器1的连接位置处还装有一个测温电偶17，能够对尿素热解反应后的气体温度进行监测和判定；整套设备的结构思路清晰、操作简单方便、便捷高效，反应容器采用直筒气流分散式设计，在尿素热解反应器1的顶部设置规整填料5，并且配合导流板4，使得进入尿素热解反应器1中的高温气流得到均匀分散，此外，在尿素热解反应器1中上部的边缘位置处设有多个喷枪组件10，每个喷枪组件10都是独立可控的结构，从而形成环状喷射，能够使得配置好的尿素溶液形成喷射网，使得配置好的尿素溶液与高温气流得到充分反应，提高了热解的反应效果和制氨质量，以减少尿素溶液喷射后的雾化残余，保证输出气体的洁净度，避免反应容器内侧底部位置处形成积液所导致运行时间过长造成的尾部结晶堵塞问题，使用更加便捷高效。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶部”、“底部”、“端部”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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种规整填料式尿素热解制氨装置，其特征在于：包括尿素热解反应器、热风导流筒、热风输入管、导流板、规整填料、尿素溶液制备机构、输送管组、计量分配器、加压输送泵、多个喷枪组件、排放管和测温电偶，所述热风导流筒位于尿素热解反应器的上部，所述热风导流筒与尿素热解反应器为可拆装连接，所述热风输入管位于热风导流筒的顶部，所述热风输入管与热风导流筒为固定连接，所述导流板位于热风输入管的内部，并且所述导流板位于靠近热风输入管与热风导流筒的连接位置处，所述导流板与热风输入管为可拆卸连接，所述规整填料位于尿素热解反应器内侧靠近顶部的位置处，所述规整填料与尿素热解反应器为可拆卸连接，所述尿素溶液制备机构位于尿素热解反应器的一侧，所述尿素溶液制备机构利用输送管组并与尿素热解反应器连接，所述输送管组位于尿素溶液制备机构与尿素热解反应器之间，所述输送管组的一端与尿素溶液制备机构连接，所述输送管组的另一端与尿素热解反应器连接，所述计量分配器位于靠近尿素溶液制备机构位置处的输送管组中部，所述计量分配器与输送管组为固定连接，并且所述计量分配器利用线路与加压输送泵连接，所述加压输送泵位于输送管组的中部，所述加压输送泵与输送管组为固定连接，所述多个喷枪组件之间间隔相同的距离水平均匀分布在尿素热解反应器外部的边缘位置处，并且所述多个喷枪组件位于尿素热解反应器的中上部，所述多个喷枪组件均与尿素热解反应器、输送管组均为固定连接，所述排放管位于尿素热解反应器的底部，所述排放管与尿素热解反应器为固定连接，所述测温电偶位于靠近排放管与尿素热解反应器的连接位置处，所述测温电偶与排放管为固定连接。

2.根据权利要求1所述一种规整填料式尿素热解制氨装置，其特征在于：所述导流板为弧形结构。

3.根据权利要求1所述一种规整填料式尿素热解制氨装置，其特征在于：所述计量分配器为转子计量分配计。

4.根据权利要求1所述一种规整填料式尿素热解制氨装置，其特征在于：所述加压输送泵为离心式液体加压泵。

5.根据权利要求1所述一种规整填料式尿素热解制氨装置，其特征在于：任意所述喷枪组件是由输送支路管、第一手阀、流量调节阀、第二手阀、雾化喷枪和电磁流量计组成，所述输送支路管位于尿素热解反应器、输送管组之间的位置处，所述输送支路管的一端与输送管组为固定连接，所述输送支路管的另一端穿过尿素热解反应器为固定连接，所述第一手阀位于输送支路管中部靠近输送管组的位置处，所述第一手阀与输送支路管为固定连接，所述第二手阀位于输送支路管中部靠近尿素热解反应器的位置处，所述第二手阀与输送支路管为固定连接，所述流量调节阀位于第一手阀、第二手阀之间的位置处，所述流量调节阀与输送支路管为固定连接，所述雾化喷枪位于尿素热解反应器内部，并且所述雾化喷枪位于输送支路管与尿素热解反应器的连接位置处，所述雾化喷枪与输送支路管为固定连接，所述电磁流量计位于第一手阀与流量调节阀之间，所述电磁流量计与输送支路管为固定连接。

6.根据权利要求5所述一种规整填料式尿素热解制氨装置，其特征在于：所述第一手阀、第二手阀均为旋拧式球形阀。

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