大型燃煤机组脱硝尿素水解工艺说明

一、尿素制氨概述

尿素(CH4N2O)为无毒无味的白色晶体或粉末，是人工合成的第一个有机物，广泛存在于自然界中，其理化性质较稳定，应用于农业及工业领域，其运输、储存和管理均不受国家和地方法规的限制。但固体颗粒尿素容易吸湿，当空气中的相对湿度大于尿素的吸湿点时，它就吸收空气中的水分而潮解，尿素在储存过程中极易吸潮板结，需采取措施防止吸湿结块的情况发生。

从目前国内情况来看，SCR工艺中液氨蒸发制氨系统占大多数。但若电厂处于人口密集区，或其用地非常紧张难以满足危险品储存的安全距离要求，或者液氨的采购及运输路线有很大困难时，为克服燃煤电厂烟气脱硝使用液氨存在的安全性问题，尿素制氨工艺被开发出来，尿素系统相对比较复杂，投资和运行成本高于液氨系统，但是其最大的优势是安全性非常高。尿素是氨的理想的来源，它是一种稳定、无毒的固体物料，对人和环境均无害。它可以被散装运输并长期储存。它不需要运输和储存方面的特殊程序，它的使用不会对人员和周围社区产生不良影响。尿素制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生水解反应，生成的气体中包含二氧化碳、水蒸汽和氨气。其化学反应式为：

NH2-CO-NH2＋H2O→2NH3↑＋CO2↑

尿素制氨系统由尿素颗粒储存和溶解系统、尿素溶液储存和输送系统及尿素分解系统组成。尿素制氨方式因初投资高及运行费用高而在国内应用较少，但有增加的趋势。根据尿素制氨工艺的不同，分为水解技术和热解技术。

二、尿素制氨工艺

（一）水解系统

尿素水解系统有意大利SiirtecNigi公司的Ammogen?工艺和美国Wahlco公司及Hamon公司的U2A?工艺。因Ammogen技术工艺较老，已经淘汰，目前国内尚无Ammogen水解系统使用业绩，而U2A?水解工艺国内已有电厂开始采用，如武汉青山电厂2×350MW机组、成都金堂电厂2×600MW机组、大连开发区电厂2×350MW机组、云南宣威电厂6×350MW机组、大同二电厂一期6×200MW机组等16项脱硝工程采用了尿素水解技术。

典型的尿素水解制氨系统如图1所示。尿素颗粒加入到溶解罐，用去离子水将其溶解成质量浓度为40%-60%的尿素溶液，通过溶解泵输送到储罐；之后尿素溶液经给料泵、计量与分配装置进入尿素水解制氨反应器，在反应器中尿素水解生成NH3、H2O和CO2，产物经由氨喷射系统进入SCR脱硝系统。其化学反应式为：

CO(NH2)2+H2ONH2-COO-NH42NH3↑+CO2↑(1)

该反应是尿素生产的逆反应。反应速率是温度和浓度的函数。反应所需热量可由电厂辅助蒸汽和电加热提供。

尿素水解制氨系统主要设备有尿素溶解罐、尿素溶解泵、尿素溶液储罐、尿素溶液给料泵及尿素水解制氨模块等。

浓度约50%的尿素溶液被输送到尿素水解反应器内，饱和蒸汽通过盘管的方式进入水解反应器，饱和蒸汽不与尿素溶液混合，通过盘管回流，冷凝水由疏水箱、疏水泵回收。水解反应器内的尿素溶液浓度可达到40～50%，气液两相平衡体系的压力约为0.4～0.6MPa，温度约为150～160℃。

燃煤锅炉脱硫脱硝技术研究分析

燃煤锅炉烟气脱硫脱硝技术简介电力工程设计院 2012.02.10

燃煤锅炉烟气脱硫脱硝技术简介在我国地能源结构中，煤炭占主要地位，我国地煤炭蕴藏量大，产量高，储量居世界第三位，产量居世界第一位.在煤炭、石油、水力、核能、风能等能源品种中，煤炭是我国国民经济和人民生活最主要地能量来源.在今后相当长地时期内，中国能源发展地特点，仍以煤炭发电为主.燃煤向大气排放地多种污染物中，酸性气体地排放是现阶段防治地重点.由于燃煤而向大气排放地酸性气体（主要是SOx 和NOx）使我国降水pH 值小于 5. 6 地区域迅速扩大，已占国土面积地40%，而且都在我国经济发达地区.据测算，每年因此造成地经济损失非常巨大. 电力工业在煤炭消耗和向大气排放污染物方面都是大户，对于治理环境，减少燃煤电厂地SOx 和NOx 排放就成了重点控制对象.b5E2RGbCAP 《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011 污染物排放控制要求：自2014年7 月 1 日起，现有火力发电锅炉及燃气轮机组执行表1 规定地烟尘、二氧化硫、氮氧化物和烟气黑度排放限值. p1EanqFDPw 一、烟气脱硫脱硝原理及系统气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种. 如果吸收过程不发生显著地化学反应，单纯是被吸收气体溶解于液体地过程，称为物理吸收物理吸收速率较低，在现代烟气中很少单独采用物理吸收

法.DXDiTa9E3d 若被吸收地气体组分与吸收液地组分发生化学反应，则称为化学吸收，在化学吸收过程中，被吸收气体与液体相组分发生化学反应，有效地降低了溶液表面上被吸收气体地分压.增加了吸收过程地推动力，即提高了吸收效率又降低了被吸收气体地气相分压.因此，化学吸收速率比物理吸收速率大得多.RTCrpUDGiT 因此，烟气脱硫脱硝技术中大量采用化学吸收法.用化学吸收法进行烟气脱硫脱硝，技术上比较成熟，操作经验比较丰富，实用性强，已成为应用最多、最普遍地烟气脱硫脱硝技术.5PCzVD7HxA 1.1烟气脱硫燃烧后脱硫技术即烟气脱硫技术（FGD ），按工艺特点可分为湿法、半干法和干法三大类.以湿法烟气脱硫为代表地工艺有：石灰/石灰石一一石膏法、双碱法、氨吸收法、海水法等；其特点是：技术工艺成熟、脱硫效率高（90%以上），且脱硫副产品大都可回收利用，但其投资和运行费用较高.在我国燃煤火力电厂主要采用传统地石灰/石灰石一一石膏湿法脱硫工艺.jLBHrnAILg 原理：系统：烟气途经电除尘器除尘后，通过增压风机、GGH 降温后被引入吸收塔.在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动地循环浆液以逆流方式洗涤.循环浆液则通过

车用尿素工艺流程-纯水设备

车用尿素设备生产工艺流程生产车用尿素溶液用车用尿素程序：双级反渗透配EDI再配搅拌初级过滤即可灌装。生产车用尿素溶液用工业尿素标准程序：原水泵--石英砂过滤器--活性炭过滤器--树脂软化过滤器--5μm精滤器--双级反渗透系统（制水部分）--搅拌溶解箱（带搅拌一套）--增压泵--袋式过滤器--活性炭过滤器（脱色）--5μm精滤器--初提纯：复床（混床树脂001*7阳树脂*201*7阴树脂--树脂量阳1阴2）（也可以用混床，树脂量阳1阴2）--精提纯：复床（混床树脂113抗污染高交换量阳树脂*301抗污染高交换量阴树脂--树脂量阳1阴2）（也可以用混床，树脂量阳1阴2）--再生系统：酸碱泵各一台，酸碱药箱各一台--0.22μm精滤器--储存或灌装国外流行的办法是：用工业尿素先经行提纯（提纯需在70-75℃液体中分解，而后在30℃以下尿素从水中结晶出来--详细参读“车用尿素介绍”），而后再用纯水--水质达到10兆（软水）经行搅拌稀释31.8%--33.2% 车用尿素概述及工艺生产流程分析报告车用尿素简介车用尿素溶液是尿素浓度为31.8%~33.2%的水溶液，1吨车用尿素颗粒大约制3吨车用尿素溶液（以下文章所提到的车用尿素均默认为车用尿素溶液），按照欧Ⅳ标准，目前统一32.5%的浓度为符合标准的车用尿素溶液。在欧盟地区通过德国汽车工业协会标准认证的车用尿素被允许使用“AdBlue”的商标。 2011年12月29日国家环保部公布《关于实施国家第四阶段车用压燃式发动机与汽车污染物排放标准的公告》，“公告”要求2013年7月1日正式实施中国的重型柴油车国Ⅳ排放标准。国Ⅳ排放标准指的是国家第四阶段机动车污染物排放标准，汽车排放污染物主要有HC（碳氢化合物）、NOx（氮氧合物）、CO（一氧化碳）、PM（微粒）等，通过更好的催化转化器的活性层、二次空气喷射以及带有冷却装臵的排气再循环系统等技术的应用，控制和减少汽车排放污染物到规定数值以下的标准。柴油车，特别是重型柴油车是国Ⅳ排放标准下最迫切需要整治的对象。柴油车虽然只占机动车保有量17%，但却占据了汽车NOX排放总量的67.4%，其中重型柴油车仅占机动车保有量的4%，却占据了约56%的氮氧化物排放，因此对重型柴油车污染物的排放要求应更为严格。重型卡车、客车等柴油车要达到国Ⅳ排放标准，在尾气处理上最现实的选择就是SCR（选择性催化还原）技术，而这项技术必须利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理。因此，车用尿素溶液成了重型卡车及客车达到国Ⅳ排放标准的必备产品。车用尿素生产流程欧洲国家车用尿素需求量大，已经形成产业规模，车用尿素主要由大型化工企业生产，其生产流程如下：图表1：欧洲国家车用尿素生产流程图具体来说，车用尿素生产主要包括尿素提纯、水处理和配置溶液3个阶段。整个生产过程主要涉及的工艺就是提纯，生产壁垒并不太高。 1）尿素提纯由于车用尿素对纯度要求较高，一般采用工业尿素（杂质含量低于农用尿素）进行提纯，在70-75℃时尿素在水溶液中发生水解，在30℃以下尿素重新从水溶液中结晶出来，水解结晶一次可以大幅提高尿素的纯度，一般工业一级尿素水解结晶一次就可以达到车用尿素标准。 2）水处理车用尿素对杂质控制要求严格，普通自来水生成过程中由于消毒等原因含有氯化物，难以处理，因此一般使用深层地下水去除钙镁离子降低水的硬度得到软水，作为车用尿素溶液配制

尿素的工业发展过程

尿素的工业发展过程化学工程 2008级工程硕士摘要对尿素工业发展历史进行介绍，简述了尿素工业化过程、体系结构与发展趋势 1、尿素简介尿素，H2NCONH2学名碳酰二胺化学名称为脲，或者碳酰胺，以氨和二氧化碳合成的一种主要的氮肥。因人及哺乳动物的尿液中含有这种物质而得名，白色针状或柱状结晶，熔点132.7℃，常压下温度超过熔点即分解。现在是一种常见而普通的化工产品，但是它的发现特别是人工合成、工业化一系列过程却非常有意义，即体现近代工业发展的情况，更是对人类哲学、宗教理念的一次冲击。当然现在尿素不仅作为肥料给我们带来的是农作物的高产，同时也广泛应用与工业作为高聚合材料、多种添加剂、医药、试剂等方面。 2、尿素的发展史尿素最先在动物的排泄物中发现。第一次得到尿素结晶是1773年，化学家鲁埃勒（Rouelle）蒸干人尿而得。第一次得到纯尿素是1798年富克拉伊（Rourcray）等人从尿素硝酸盐中制的。人类历史上，第一次用人工的方法从无机物中制的尿素，是在1824年，德国化学家武勒(Friedrich Wohler)使用氰酸与氨反应，产生了白色的尿素，而且证明其与从尿液中提取的尿素一样。打破了当时生命力论的理论，即有机体内的含碳化合物是由奇妙的“生命力”造成，无法用人力取得，只能由有机物产生有机物。这次实验的成功，成为现代有机化学兴起的标志。同时在哲学上也是一场革命。在这之后，又出现了50多种制备尿素的方法。但是这些方法或者原料难取、或者有毒、或者难以控制、或者不经济，最终都未工业化。1868年俄国化学家巴扎罗夫找到工业化的基础反应办法，即将氨基甲酸铵和碳酸铵长期加热而达到尿素。现代工业都是以氨与二氧化碳为原料生产尿素。世界上第一座这样的工厂是德国的法本公司于1922年在Oppau建成投产的，采用热混合气压缩循环。

锅炉烟气脱硫脱硝工艺比选

锅炉烟气脱硫脱硝工艺比选一、烟气脱硫：根据吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态，火力发电行业一般将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。（1）湿法烟气脱硫技术是用含有吸收剂的浆液在湿态下脱硫和处理脱硫产物，该方法具有脱硫反应速度快、脱硫效率高、吸收剂利用率高、技术成熟可靠等优点，但也存在初投资大、运行维护费用高、需要处理二次污染等问题。应用最多的湿法烟气脱硫技术为石灰石湿法，如果将脱硫产物处理为石膏并加以回收利用，则为石灰石-石膏湿法，否则为抛弃法。其他湿法烟气脱硫技术还有氨洗涤脱硫和海水脱硫等。（2）干法烟气脱硫工艺均在干态下完成，无污水排放，烟气无明显温降，设备腐蚀较轻，但存在脱硫效率低、反应速度慢、石灰石利用率较低等问题，有些方法在设备大型化的进程中困难很大，技术尚不成熟（主要有炉内喷钙等技术）。半干法通常具有在湿态下进行脱硫反应，在干态下处理脱硫产物的特点，可以兼备干法和湿法的优点。主要包括喷雾干燥法、炉内喷钙尾部增湿活化法、烟气循环流化床脱硫法、电子束辐照烟气脱硫脱氮法等。下表为几种主要脱硫工艺的比较。

目前，在众多的脱硫工艺中，石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺（简称FGD）应用最广。据统计,80%的脱硫装置采用石灰石(石灰)—石膏湿法,10%采用喷雾干燥法(半干法),10%采用其它方法。湿法脱硫工艺是目前世界上应用最多、最为成熟的技术,吸收剂价廉易得、副产物便于利用、煤种适应范围宽,并有较大幅度降低工程造价的可能性。安徽电力设计院建议采用炉内与炉外湿法脱硫相结合的方法进行脱硫，脱硫效率可达98%。二、脱硝：烟气脱硝工艺可以分为湿法和干法两大类。（1）湿法，是指反应剂为液态的工艺技术。通过氧化剂O2、ClO2、KMnO2把NO x氧化成NO2，然后用水或碱性溶液吸收脱硝。包括臭氧氧化吸收法和ClO2气相氧化吸收法。（2）干法，是指反应剂为气态的工艺技术。包括氨催化还原法和非催化还原法。无论是干法还是湿法，依据脱硝反应的化学机理，又可以分为还原法、分解法、吸附法、等离子体活化法和生化法等。目前，世界上较多使用的湿法有气相氧化液相吸收法和液相氧化吸收法，较多使用的干法有选择性催化还原法（SCR）。 SCR脱硝：

燃煤锅炉烟气脱硝技术改造

燃煤锅炉烟气脱硝技术改造发表时间：2018-08-10T15:33:11.200Z 来源：《科技中国》2018年4期作者：崔月 [导读] 摘要：文章针对烟气中主要的氮氧化物和二氧化硫的污染情况进行了分析，结合国家的减排政策，阐述锅炉烟气增加脱硝装置势在必行；对国内几种常用并且有效的烟气脱硝技术进行介绍，例如SCR法、SNCR法以及联合脱硝法等，同时对影响烟气脱硝效果的因素进行简单的分析，最后对燃煤锅炉烟气脱硝技术方案选择提出建议。摘要：文章针对烟气中主要的氮氧化物和二氧化硫的污染情况进行了分析，结合国家的减排政策，阐述锅炉烟气增加脱硝装置势在必行；对国内几种常用并且有效的烟气脱硝技术进行介绍，例如SCR法、SNCR法以及联合脱硝法等，同时对影响烟气脱硝效果的因素进行简单的分析，最后对燃煤锅炉烟气脱硝技术方案选择提出建议。关键词：燃煤锅炉；烟气脱硝；技术；改造 1导言在我国社会与经济不断发展的同时，环境污染问题也变得越来越严重，环保形势变得更加严峻。燃煤锅炉所排放的烟气之中，含有较多的NOx物质，这些污染物质排入大气之后，会造成较为严重的大气污染问题，并且还会导致以氮氧化合物为主的酸雨出现，所以，对于燃煤锅炉脱硝改造工作是一项极为重要的工作。而在我国环保标准不断提升的过程中，所使用的脱硝技术也在不断改进，因此，对燃煤锅炉烟气脱硝技改是极为重要也是十分必要的一项工作。 2燃煤锅炉烟气增加脱硝装置的必要性随着我国工业经济的快速发展，而随之所带来的环境污染尤其是大气污染问题，将对我们人类的生存和居住环境带来越来越严重的影响。其中危害量最大、影响范围最广的无疑是二氧化硫和氮氧化物。我国在二氧化硫的减排中已初见成效，而相较于二氧化硫，氮氧化物排放污染日趋严重。因此2011年3月14日，全国人大审议通过的“十二五”规划纲要，提出化学需氧量、二氧化硫分别减少8%，同时将氨氮和氮氧化物首次列入约束性指标体系，要求分别减少10%，氮氧化物已经成为我国减排的重点。 3工艺流程合成来的稀氨水与冷脱盐水在稀氨水储槽内混合至一定的浓度，由氨水供应泵加压后，送到锅炉氨水喷枪。氨水经压缩空气雾化后进入锅炉与烟气中的氮氧化物进行反应，生成N2和水，从而达到脱硝的目的。系统一般选用气力式压缩空气作为雾化介质。气力式雾化是通过具有一定动能的高速气体冲击液体，从而达到一定雾化效果的方式。由稀氨水水泵、流量调节、测量模块，喷枪和氨水储槽构成。喷枪采用304不锈钢材料制造，每支喷枪配有气动推进器，实现自动推进和推出喷枪的动作。 4脱硝方案的选择选取烟气脱硝工艺遵循以下原则：①NOx排放浓度和排放量满足有关环保标准；②技术成熟，运行可靠，有较多业绩，可用率达85%以上；③对煤种类适应性强，并能够适应燃煤含氮量在一定范围内的变化；④尽可能节省建设投资；⑤分布合理，占地面积较小；⑥脱硝剂、水和能源消耗少，运行费用较低；⑦脱硝剂来源可靠，质优价廉；⑧副产物、废水均能得到合理的利用或处置。 SNCR（选择性非催化还原法）和SCR（选择性催化还原法）在大型燃煤电厂获得了较好的商业应用。SCR法和SNCR法的相同点是均采用NH3或尿素作为还原剂，不同点是SCR法反应温度较低，为320～430℃，需使用催化剂（主要成分TiO2，V2O5，WO3），脱硝效率较高，为70%～90%，氨的逃逸浓度低；SNCR法反应温度较高，为850～1250℃，无需使用催化剂，脱硝效率较低25%～60%，氨的逃逸浓度高。 5燃煤锅炉烟气脱硝技术改造 5.1燃烧前脱硝技术其是在燃煤发生燃烧反应之前通过一定的脱氮工艺之后，将燃煤中氮元素有效的去除，从而确保烟气中含氮量减少，实现烟气脱硝的目标。根据目前的技术工艺而言，此种脱硝方式在实际应用过程中存在的难度相对大，同时所需成本也非常高，因此，该种脱硝技术目前仅仅是脱硝研究的一个方向，其在实际过程中的应用还非常少，有待进一步的研究与实践。 5.2电子束烟气脱硫脱硝法用电子束对烟气进行照射而同时脱硫脱硝的技术，是近年来发展起来的一种干法烟气脱硫脱硝工艺。我国成都热电厂引进日本先进技术，建成了电子束烟气脱硫脱硝示范装置。该法的工艺流程为:从电除尘器出来的烟气，在冷却塔中通过喷雾干燥工艺冷却到65～70℃，然后送入反应器。烟气在进入反应器之前要先加入氨气，在反应器中用电子束对烟气进行照射。电子束发生装置是由电压为800kV的直流高压电发生装置和电子加速器组成。电子加速器产生的电子束通过照射孔对反应器内的烟气进行照射时，电子束的高能电子将烟气中的氧和水蒸气的分子激发，使之转化成为氧化能力很强的OH、O和HO2等游离基。这些游离基使烟气中的硫氧化物和氮氧化物很快氧化，产生了中间产物硫酸和硝酸，他们再和预先加入反应器中的氨反应产生微粒状的硫酸铵和硝酸铵。最后，烟气通过另一电除尘器副产品硫酸铵和硝酸铵从烟气中分离出来，由于烟气的温度高于露点，因此在烟气通过烟囱排放到大气之前不需要再加热。该法的特点是，系统简单，可以高效地从烟气中同时脱硫和脱硝，脱硫效率可达95%以上，脱硝效率可达85%以上，脱硫脱硝反应副产品为硫酸铵和硝酸铵化肥，可用于农业生产上。 5.3燃烧中脱硝技术燃煤燃烧将形成大量的氮氧化合物，因此，要是能够在此阶段之中采用相应的脱硝技术，便能够取得很好的脱硝效果。此时期应用脱硝技术主要为低氮脱硝技术，其关键在于有效降低燃烧过程中产生的NOx物质，通常都能够减少大约30%的NOx物质，从而达到脱硝目的。此阶段所采用的脱硝技术相对来说较为简单，所需成本也非常少，并且相关设备占地面积非常小，因此，在燃煤锅炉脱硝技改过程中应用较为普遍。 5.4选择性非催化还原法(SNCR) 选择性非催化还原SNCR(Selective Non－Catalytic Reduction)脱硝处理工艺，为一种成熟的NOx控制处理技术。SNCＲ不使用催化剂，又称热力脱硝，此方法是在炉膛高温区850～1050℃下，将氮还原剂(一般是氨或尿素)喷入锅炉炉膛的烟气中，将NOx还原生成氮气和

尿素工艺流程简述(副本)

尿素工艺流程简述 1、尿素的合成 CO压缩机五段出口CO气体压力约20.69MPa（绝），温度约125C，进入尿素合成塔的量决定系统生产负荷。从一吸塔来的氨基甲酸铵溶液温度约90 C左右，经一甲泵加压至约20.69MPa （绝）进入尿素合成塔，一般维持进料"O/CO （摩尔比）0.65?0.70。从氨泵来的液氨经预热器预热至40?70C进入尿素合成塔，液氨用量根据生产负荷决定，塔顶温度控制在186?190C，进料NH/CC2分子比控制3.8?4.2。尿塔压力由塔顶减压阀PIC204 （自调阀）自动控制，一般维持19.6MPa（表）物料在塔内停留时间为40分钟，CO转化率》65% 为防止尿塔停车时管路堵塞，设置高压冲洗泵，将蒸汽冷凝液加压到19.6?25.0MPa送到合成塔进出口物料管线进行冲洗置换。 2、中压分解出合成塔气液混合物减压至1.77MPa（绝）进入预分离器，合成液中的氨大部分被分离闪蒸出来，通过气相管道进入一吸外冷却器，液相进入预蒸馏塔上部，在此分离出闪蒸气后溶液自流至中部蒸馏段，与一分加热器来的热气逆流接触，进行传质、传热，使液相中的部分甲铵与过剩氨分解、蒸出进入气相，同时，气相中的水蒸汽部分冷凝降低了出塔气相带水量。出预蒸馏塔中部的液体进入一分加热器，经饱和蒸汽加热后，出一分加热器温度控制在155?160C，保证氨基甲酸铵的分解率达到88%总氨蒸出率达到90% 加热后物料进入预蒸馏塔下部的分离段进行气液分离，分离段液位由LICA302 摇控控制，物料减压后送至二分塔。在一分加热器液相入口用空压机补加空气，防止一段分解系统设备管道的腐蚀, 加入空气量由流量计指示（约2m i/TUr）通过旁路放空阀调节流量。 3、二段分解（低压分解）出预蒸馏塔的液体经LRC302减压至0.29?0.39MPa （绝），进入二分塔上部进行闪蒸，液体在填料精馏段与塔下分离段来的气体进行传质、传热，以降低出塔气体温度和提高进二分塔加热器的液体温度。出二分塔加热物料温度为135?145C，该温度由TRC303自动控制，物料被加热后进入二分塔分离段进行气液分离，二分塔液位由LIC303自动控制。 4、闪蒸

锅炉SCR脱硝技术培训资料

锅炉S C R脱硝技术

220t/h锅炉SCR脱硝技术 1.反应器布置本项目锅炉烟气NO X含量达800mg/Nm3，要求排放100 mg/Nm3，脱硝效率87.5%。SNCR脱硝工艺达不到环保要求，建议采用SCR脱硝工艺，推荐采用20孔蜂窝式催化剂，每台锅炉配置2台脱硝反应器，每台反应器内催化剂布置方式采用2+1布置，即安装2层催化剂，预留1层。每层催化剂体积初步预估21m3，三台锅炉总量约252m3。另本项目锅炉尾部竖井交叉布置两级省煤器和三级管式空气预热器，省煤器、空气预热器交叉布置分别支承在尾部构架上，这种省煤器及空预器布置方式不便于SCR脱硝装置的设置。鉴于锅炉已开始进行安装工程，不便进行大的改动，脱硝反应器的布置及脱硝烟气的引出将结合目前锅炉的实际情况配置。 1.1脱硝烟气将由高温省煤器出口双烟道引出（此处烟气温度380℃，最佳反应温度），向上约10米分别进入两台脱硝反应器（W4.04mxL5.9mxH10m），经反应器后回到一级空预器入口，这样尾部竖井烟道高温省煤器和高温空预器之间需预留出烟气的进出空间约5.6米（烟道截面按4.04x1.6，烟气流速14m/s估算），需锅炉厂调整空预器和低温省煤器的安装位置，来保证脱硝烟气的进出空间。且此种反应器布置方式烟气脱硝后在空预器低温区易生成亚硫酸铵造成低温腐蚀及堵塞，建议在三级空预器上方设置蒸汽吹灰器。 1.2如锅炉低负荷运行时，高温空预器出口温度能在290℃以上，可采取将脱硝烟气由高温空预器出口引出（如必要，也可从高温省煤器上方引出部分高温烟气来加热脱硝烟气），向上约10米分别进入两台脱硝反应器，同时将剩余省煤器、空预器安装位置平移调整到反应器出口烟道，并在三级空预器上方设置蒸汽吹灰器。 SCR烟气系统设计参数

烟气脱硫脱硝行业介绍.docx

1.烟气脱硫技术由于我国的大部分煤炭、铁矿资源中含硫量较高，因此在火力发电、钢铁、建材生产过程中由于高温、富氧的环境而产生了含有大量二氧化硫的烟气，从而给我国大气污染治理带来了极大的环保压力。据国家环保部统计，2012年全国二氧化硫排放总量为2117.6万吨，其中工业二氧化硫排放量1911.7万吨，而分解到三个重点行业分别如下：电力和热力生产业为797.0万吨、钢铁为240.6万吨、建材为199.8万吨，三个行业共计1237.4万吨达到整个工业二氧化硫排的64.7%。“十一五”期间，我国全面推行烟气脱硫技术以后，我国烟气脱硫通过近十年的发展，积累了大量的工程实践经验，其中最常用的为湿法、干法以及半干法烟气三种脱硫技术。

1.1湿法脱硫技术 1.1.1石灰石-石膏法这是一种成熟的烟气脱硫技术，在大型火电厂中，90%以上采用湿式石灰石—石膏法烟气脱硫工艺流程。该工艺采用石灰石（即氧化钙）浆液作为脱硫剂，与烟气中的二氧化硫发生反应生产亚硫酸钙，亚硫酸钙与氧气进一步反应生产硫酸钙。硫酸钙经过过滤、干燥后形成脱硫副产品石膏。这项工艺的关键在于控制烟气流量和浆液的pH值，在合适的工艺条件下，即使在低钙硫比的情况下，也能保持较高的脱硫效率，通常可以达到95%以上。但是该工艺流程复杂且需要设置废水处理系统，因而工程造价高、占地面积大。同时，由于石灰石浆液的溶解性较低，即使通过调节了浆液pH值提高了石灰石的溶解度，但是在使用喷嘴时由于压力的变化，仍然容易发生堵塞喷嘴的情况并且易磨损设备，因而大幅度增加了脱硫设施后期的运营维修费用。同时由于脱硫烟气中的粉尘成分复杂，在采用石灰石-石膏法时生成的脱硫石膏的杂质含量较多，在石灰石资源丰富的我国，这种品质有限的脱硫石膏很难具有利用价值，通常只能采用填埋进行处理。为了解决这一问题，有企业采用白云石（即氧化镁）作为脱硫剂来替代石灰石，从而使脱硫副产品由石膏变为了七水硫酸镁，而七水硫酸镁由于其水溶性高易于提纯，因而可以制成为合格品质的化学添加剂或化肥使用，其经济价值要远高于脱硫石膏。但是与其相关对的是脱硫剂白云石的成本也远高于石灰石，给企业后期运营成本也带来较大的压力。

尿素生产工艺流程简介

经蒸发、造粒后包装销售。粗甲醇经精馏得到精甲醇销售。二氧化碳经净化和压缩后，与氨一起送入尿素合成塔，在适当的温度和压力下，合成尿素，的氮氢混合气压缩到高压，并在高温、有催化剂存在的情况下合成为氨。脱碳解吸出来的换、二次脱硫、脱碳、精脱硫、甲醇、烃化等工艺将气体净化，除去各种杂质后，将纯净原料煤利用蒸汽和空气为气化剂，在煤气发生炉内产生半水煤气，经一次脱硫、变生产流程说明一分厂生产流程一分厂生产流程及说明 1、造气工段工艺流程说明：采用间歇式固定常压气化法，即在煤气发生炉内，以无烟块煤或焦炭为原料，并保持一定的炭层，在高温下，交替地吹入空气和蒸汽，使煤气化，以制取合格的半水煤气。经除尘、热量回用降温后送入气柜。自上一次开始送风至下一次开始送风为止，称为一个工作循环，每个循环分吹风、上吹、下吹、二次上吹和吹净五个部分。各工段流程 2、一脱工段除去焦油等杂质后送往压缩一入。目前使用的脱硫方法为栲胶脱硫法。 S，然后进入冷却清洗塔上段降温后，经静电除焦2后进入脱硫塔,脱除部分H 油等杂质并降低一定温度后由萝茨风机加压送到冷却清洗塔下段降温、除尘来自造气的半水煤气，经半水煤气气柜出口冷洗塔除去部分粉尘，煤焦

3、变换工段流程说明：半水煤气经除油器除去气体挟带的油等杂质后，一氧化碳与水蒸汽借助于催化剂的作用，在一定的温度下变换成二氧化碳和氢气。通过变换既除去了一氧化碳，又得到了制合成氨的原料气氢和制尿素所需的原料气二氧化碳,使热量得到有效回收。本工段采用全低变工艺进行变换。 4.二次脱硫流程说明：变换气经过气液分离器后进入脱硫塔脱除变换气中的H2S后送往压缩三入。并经溶液再生，提取单质硫。采用栲胶脱硫法脱硫。利用二氧化碳气体在碳丙液中溶解度大的特点，除去变换气中的二氧化碳，净化气经精脱硫脱除微量硫后送往压缩四段。二氧化碳气体经净化、压缩，送至尿素合成塔。碳丙液对CO2的吸收在低压下符合亨利定律，因此采用加压吸收，减压再生。

尿素生产工艺流程

化肥厂尿素生产工艺流程简介 1.尿素的物理性质:化学名称叫碳酰二胺,分子式为CO(NH2)2,分子量为60.06.含氮量为46.65%,是含氮量最高的固体氮肥.因为人类及哺乳动物的尿液中含有这种物质,并且由鲁爱耳在1773年蒸发人尿是发现了它,故称为尿素.尿素为无色,无味,无臭的针状或棱状结晶.在20-40度温度下,晶体的比重为1.335克/cm3.尿素易溶于水和氨,也溶于醇,包装和贮存要注意防潮. 2.尿素的用途和产品标准.主要用作肥料,饲料和工业原料.在工业上尿素作为高聚物的合成原料,用来制成甲醛树脂,用于生产塑料,涂料和黏合剂.尿素也用于医药,制革,颜料等部门.国家指标GB2440--91尿素技术指标. 3.生产尿素的原料主要是液氨和二氧化碳气体,液氨是合成氨厂的主要产品,二氧化碳气体是合成氨原料气净化的副产品.合成尿素用的液氨要求纯度高于99.5%,油含量小于10PPm,水和惰性物小于0.5%并不含催化剂粉,铁锈等固体杂质.要求二氧化碳的纯度大于98.5%,硫化物含量低于15mg/Nm3. 4.尿素的生产办法和过程尿素的合成分两步进行,主要化学反应为:NH3(液)+CO2(气)==NH4COONH3=Q NH4COONH2==CO(NH2)+H2O-Q工业过程为1.液氨与二氧化碳的净化与提压输送2.液氨与二氧化碳合成尿素3.尿素熔融物与未反应物的分离与回收4.尿素溶液的蒸发,造粒. 老系统选用的是水溶液全循环法.该法是利用碳酸稀溶液吸收未反应的氨与二氧化碳生成甲胺或碳酸氨溶液,再利用循环泵送回合成塔,由于未反应的氨和二氧化碳呈水溶液形态进行循环,故动力消耗较小,流程也较简单,投资也省.

燃煤锅炉SNCR脱硝工艺

燃煤锅炉SNCR脱硝工艺随着环保标准的不断提高,电站锅炉面临的环保压力越来越大:火电机组NOx排放限值从GB13223—2003[1]中的450mg/m3(标准状态,6%O2,下同)降至GB13223—2011[2]中的100mg/m3,2014年发布的《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》[3]要求东部地区11省、中部地区8省的新建机组NOx排放达到超低排放标准(50mg/m3),并鼓励西部地区新建机组接近或达到该标准. 目前,适用于燃煤电站锅炉成熟的NOx控制技术主要有低氮燃烧技术(LNB)[4-5]、选择性非催化原(SNCR)脱硝技术[6-8]、选择性催化还原(SCR)脱硝技术[9-11]等. 这些技术可单独使用,也可组合使用.为了达到GB13223—2011中NOx排放限值100mg/m3的要求,大部分电站锅炉都进行了脱硝改造.其中,大部分锅炉的改造技术路线为LNB+SCR方案,也有部分锅炉采用了LNB+SNCR+SCR方案.采用LNB可降低燃烧过程中生成的NOx:褐煤/烟煤锅炉炉膛出口NOx质量浓度降至250~400mg/m3[12-13],贫煤锅炉炉膛出口NOx质量浓度降至450~600mg/m3[14],无烟煤锅炉炉膛出口NOx质量浓度降至800mg/m3以下[15-16]. 采用SNCR技术,可使煤粉锅炉NOx排放质量浓度降低30%~50%,循环流化床锅炉NOx排放质量浓度降低60%~75%.SCR技术可使NOx排放质量浓度降低90%,但不建议单SCR系统脱硝效率高于90%. 在上述3种NOx排放控制技术中,SNCR技术对锅炉的改动最小,其项目初投资较低,在电站锅炉脱硝改造中有一定范围的应用.对于燃用无烟煤的锅炉,由于LNB改造只能将NOx排放质量浓度控制在800mg/m3以下,单独使用SCR技术也很难将NOx质量浓度降至50mg/m3,因此需要增加SNCR脱硝装置,使用LNB+SNCR+SCR方案可将NOx质量浓度降至50mg/m3以下. 随着火电机组NOx排放标准的进一步提高,SNCR技术将得到更广泛的应用.但是,目前国内的SNCR市场较为混乱,在具体实施过程中存在较多的问题.为此,本文从SNCR脱硝原理出发,对SNCR脱硝工艺设计流程及系统设计关键技术进行了论述,以期为SNCR脱硝技术的应用提供技术支持. 1SNCR脱硝原理 SNCR脱硝技术是利用机械式喷枪将氨基还原剂(如氨水、尿素、异氰酸等)溶液雾化成液滴喷入炉膛合理的区域.氨基还原剂蒸发或热解生成气态NH3,在一定的温度区域和无催化剂的条件下,NH3与NOx发生化学反应,将NOx还原成N2与H2O. SNCR脱硝反应路径如图1所示.由图1可以看出,与NO反应的主要基元物质为NH2和NCO,而NH2和NCO的产生均需要OH.OH浓度对SNCR脱硝反应至关重要,在氨选择性还原NO 反应的“温度窗口”内,仅在一定的温度区间且OH活性根的浓度比较适宜时,脱硝反应才能有效进行.另外,OH活性根的产生必须有O2存在. 图1SNCR脱硝反应路径 SNCR反应的温度窗口不固定,其随还原剂种类和烟气中CO的含量变化而变化.一般以尿素作为还原剂时,SNCR反应温度窗口为900~1150℃;以氨水作为还原剂时,温度窗口为870~1100℃.

尿素生产工艺流程简介

一分厂生产流程及说明一分厂生产流程生产流程说明原料煤利用蒸汽和空气为气化剂，在煤气发生炉内产生半水煤气，经一次脱硫、变换、二次脱硫、脱碳、精脱硫、甲醇、烃化等工艺将气体净化，除去各种杂质后，将纯净的氮氢混合气压缩到高压，并在高温、有催化剂存在的情况下合成为氨。脱碳解吸岀来的二氧化碳经净化和压缩后，与氨一起送入尿素合成塔，在适当的温度和压力下，合成尿素, 经蒸发、造粒后包装销售。粗甲醇经精馏得到精甲醇销售。各工段流程 1造气工段工艺流程说明：采用间歇式固定常压气化法，即在煤气发生炉内，以无烟块煤或焦炭为原料，并保持一定的炭层，在高温下，交替地吹入空气和蒸汽，使煤气化，以制取合格的半水煤气。经除尘、热量回用降温后送入气柜。自上一次开始送风至下一次开始送风为止，称为一个工作循环，每个循环分吹风、上吹、下吹、二次2、一脱工段上吹和吹净五个部分。来自造气的半水煤气，经半水煤气气柜出口冷洗塔除去部分粉尘，煤焦油等杂质并降低一定温度后由萝茨风机加压送到冷却清洗塔下段降温、除尘后进入脱硫塔，脱除部分H 2S,然后进入冷却清洗塔上段降温后，经静电除焦除去焦油等杂质后送往压缩一入。目前使用的脱硫方法为栲胶脱硫法。

3、变换工段流程说明：半水煤气经除油器除去气体挟带的油等杂质后，一氧化碳与水蒸汽借助于催化剂的作用，在一定的温度下变换成二氧化碳和氢气。通过变换既除去了一氧化碳，又得到了制合成氨的原料气氢和制尿素所需的原料气二氧化碳，使热量得到有效回收。本工段采用全低变工艺进行变换。 4.二次脱硫流程说明：变换气经过气液分离器后进入脱硫塔脱除变换气中的H 2S 后送往压缩三入。并经溶液再生，提取单质硫。米用栲胶脱硫法脱硫。利用二氧化碳气体在碳丙液中溶解度大的特点，除去变换气中的二氧化碳，净化气经精脱硫脱除微量硫后送往压缩四段。二氧化碳气体经净化、压缩，送至尿素合成塔。碳丙液对CO的吸收在低压下符合亨利定律，因此采用加压吸收，减压再生

尿素制氨技术：尿素水解法

1、技术要求 1.1 系统概述尿素水解法制氨系统包括尿素储存间、斗提机、尿素溶解罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液储罐、尿素溶液输送装置、尿素水解反应器及控制装置等。尿素储存于储存间，由斗提机输送到溶解罐里，用除盐水将干尿素溶解成约50%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐。尿素溶液经由输送泵进入水解反应器，水解反应器中产生出来的含氨气流送至反应区，被热风稀释后，产生浓度小于5%的氨气进入氨气—烟气混合系统，并由氨喷射系统喷入脱硝系统。系统产生的蒸汽冷凝水回收至疏水箱中，作为系统冲洗及溶液配置用水。系统排放的废氨气由管线汇集后从废水池底部进入，通过分散管将氨气分散入废水池中，利用水来吸收安全阀排放的氨气。卖方所设计的尿素制氨工艺应满足：还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷与脱硝效率的要求，调节方便、灵活、可靠。尿素储存区与其他设备、厂房等要有一定的安全防火距离，并在适当位置设置室外防火栓，设有防雷、防静电接地装置。尿素制氨工艺应配有良好的控制系统。尿素溶解罐、尿素溶液储罐、尿素溶液输送装置、尿素水解反应器等为2台机组的SCR系统公用。 1.2 主要设备 (1) 尿素储存间卖方为买方设计一个尿素储存间，尿素颗粒储存间的容量按两台机组脱硝系统设计工况下连续运行5d（每天按24h计）所需要的尿素用量来设计。 (2) 尿素溶解罐设置一座不锈钢材质的尿素溶解罐，每只尿素溶解罐配1台斗提机。将尿素输送到溶解罐。在溶解罐中，用去除盐水制成约50%的尿素溶液。当尿素溶液温度过低时，蒸汽加热系统启动使溶液的温度高于80℃（确保不结晶）。材料采用SS304不锈钢。有效容积按2台锅炉BMCR工况下1天的用量设计。尿素溶液给料泵为不锈钢本体，碳化硅机械密封的离心泵，设两台泵一运一备，并列布置。此外，溶液给料泵还利用溶解罐所配置的循环管道将尿素溶液进行循环，以获得更好混合。

尿素水解制氨在电厂中的应用

尿素水解制氨在电厂中的应用摘要：随着经济不断发展，带动我国各行业快速发展。在电厂生产运行过程中，电厂中的烟气脱硝工艺受到广泛重视，尤其是随着科学技术的飞速发展，针对电厂烟气脱硝工艺不断研发。而氨气作为烟气脱硝的重要还原剂，氨气的获取主要是通过氨水、液氨、尿素等集中原材料中获取。应用尿素作为原材料，采用尿素水解制氨工艺，能够有效降低安全隐患风险，鉴于此，文章简要结合尿素水解制氨在电厂中的应用展开相关论述。关键词：尿素水解制氨；电厂；应用 1引言氮氧化物是破坏大气环境形成酸雨的重要污染物，根据国家环保标准要求新建的电站锅炉必须配备脱NO的相关设备，已建成进行投运的电站锅炉也需要及时进行改造，增设脱硝装置，烟气脱硝技术涉及SCR和SNCR。两种烟气脱硝技术还原剂都可以是液氨、氨水及尿素，液氨属于危险品，在运输和储存过程中具有一定的危险性和局限性，但其投资成本低，一般在条件允许情况下，液氨作为还原剂应用尤为广泛，用氨水作为还原剂，安全性相对较高，但其运输和储存成本高，经济性较差。尿素水解技术主要应用于化工行业，其易于运输和储存，尿素溶液制备设备、水解或热解设备占地面积小，尿素热解和水解制氨技术比液氨方案和氨水方案安全性高，因而逐步应用在电站锅炉烟气脱硝项目中，有效降低厂用电，在烟气脱硝项目中作为制作还原剂具有重要优势，不断提高电厂的生产效率。 2尿素水解制氨工艺分析尿素水解制氨的工艺原理在于是在一定温度环境下，尿素水溶液会发生水解反应，进而产生氨气。其工艺的构成主要是尿素颗粒储存和溶解输送系统及尿素水解系统等方面，该工艺被广泛应用到各地电厂中，有利于进一步提升电厂的生产效率，有效降低电厂的生产污染等方面。在使用运输车辆将尿素运输至尿素溶液制备区后，将其存储在尿素储仓间备用。在配制尿素溶液的过程中，主要是需要将溶液放入溶解罐中，通过加热系统加热到一定温度，通过运用循环搅拌的方式，进一步促使材料的充分溶解。在尿素溶液溶解完毕后，将其运输至尿素溶液储罐中，通过加热盘管，将尿素的溶液温度控制在50℃~70℃，进一步避免温度过低而导致尿素结晶的现象发生。尿素水解制氨工艺中的尿素催化水解系统需要通过压力及温度的有效控制，在催化剂的作用下，进而促使尿素溶液发生水解，并且在此过程中产生二氧化碳、水蒸气混合气、氨气等，具有一定脱销作用，将其应用到电厂中，能够进一步提高电厂的运行效率，推进相关电厂脱销进程。 3尿素水解制氨在电厂中的具体应用分析 3.1尿素催化水解系统分析尿素催化水解制氨系统主要是将浓度约50%、温度为50℃的尿素溶液通过高压泵从尿素储罐打入尿素水解罐中，在压力0.4～0.9MPa、温度135℃～160℃和催化剂的作用下进行一定的水解反应，产生氨气、二氧化碳、水蒸汽混合气。混合气经由减压、流量控制调节与稀释风在氨空气混合器中混合，将氨浓度稀释至5%以下，进入SCR反应器内进行一定的脱硝反应。烟气脱硝主要反应方程式如下： 4NO+4NH3+O2→N2+6H2O

尿素工艺

尿素生产原理、工艺流程及工艺指标字体大小：大- 中- 小xxrtjx发表于09-12-21 11:35 阅读(65) 评论(0) 1.生产原理尿素是通过液氨和气体二氧化碳的合成来完成的，在合成塔D201中，氨和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵，氨基甲酸铵脱水生成尿素和水，这个过程分两步进行。第一步：2NH3＋CO2 NH2COONH4＋Q 第二步：NH4COONH2 CO（NH2）2＋H2O－Q 第一步是放热的快速反应，第二步是微吸热反应，反应速度较慢，它是合成尿素过程中的控制反应。 1、2工艺流程：尿素装置工艺主要包括：CO2压缩和脱氢、液氨升压、合成和气提、循环、蒸发、解吸和水解以及大颗粒造粒等工序。 1、2、1 二氧化碳压缩和脱氢从合成氨装置来的CO2气体，经过CO2液滴分离器与来自空压站的工艺空气混合（空气量为二氧化碳体积4%），进入二氧化碳压缩机。二氧化碳出压缩机三段进脱硫、脱氢反应器，脱氢反应器内装铂系[wiki]催化剂[/wiki]，操作温度：入口≥150℃，出口≤200℃。脱氢的目的是防止高压洗涤器可燃气体积聚发生爆炸。在脱氢反应器中H2被氧化为H2O，脱氢后二氧化碳含氢及其它可燃气体小于50ppm，经脱硫、脱氢后，进入压缩机四段、五段压缩，最终压缩到14.7MPa（绝）进入汽提塔。二氧化碳压缩机设有中间冷凝器和分离器，二氧化碳压缩机压缩气体设有三个回路，以适应尿素生产负荷的变化，多余的二氧化碳由放空管放空。 1、2、2 液氨升压液氨来自合成氨装置氨库，压力为2.3 MPa(绝),温度为20℃,进入液氨过滤器,经过滤后进入高压氨泵的入口,液氨流量在一定的范围内可以自调,并设有副线以备开停车及倒泵用.主管上装有流量计.液氨经高压氨泵加压到18.34 MPa(绝)，高压液氨泵是电动往复式柱塞泵，并带变频调速器，可在20—110%的范围内变化，在总控室有流量记录，从这个记录来判断进入系统的氨量，以维持正常生产时的原料N/C（摩尔比）为2.05:1。高压液氨送到高压喷射器，作为喷射物料，将高压洗涤器来的甲铵带入高压冷凝器，高压液氨泵前后管线均设有安全阀，以保证装置设备安全。 1、2、3 合成和汽提生产原理：合成塔、气提塔、高压甲铵冷凝器和高压洗涤器四个设备组成高压圈，这是本工艺的核心部分，这四个设备的操作条件是统一考虑的，以期达到尿素的最大产率和最大限度的热量回收。从高压冷凝器底部导出的液体甲铵和少量的未冷凝的氨和二氧化碳，分别用两条管线送入合成塔底，液相加气相物料N/C（摩尔比）为2.9—3.2，温度为165--172℃。合成塔内设有11块塔板，形成类似几个串联的反应器，塔板的作用是防止物料在塔内返混。物料从塔底至塔顶，设计停留时间1小时，二氧化碳转化率可达58%，相当于平衡转化率90% 以上。尿素合成反应液从塔内上升到正常液位，温度上升到180--185℃，经过溢流管从塔下出口排出，经过合成塔出液阀（HPV2201）汽提塔上部，再经塔内液体分配器均匀地分配到每根

尿素热解制氨关键技术和产业化东南大学

2018年国家技术发明奖提名项目公示内容一、项目名称：尿素热解制氨关键技术及其产业化二、提名单位意见：大气污染物治理一直是环境保护领域的重点，其中氮氧化物的安全高效脱除是一个难点。该项目通过系统研究，掌握了尿素热解制氨核心参数，开发了独立的工艺计算软件包，发明了尿素热解制氨装置，形成了尿素热解制氨关键技术，实现了产业化。该项目打破了国外技术垄断，作为自主知识产权技术，有效降低了国内应用烟气脱硝工程的成本，促进了国内环保产业的发展。项目获得了多项原创性成果，技术经济指标先进；获授权发明专利10项，实用新型专利8项。项目成果作为一种先进的在线制氨技术，可以在多个领域进行液氨脱硝替代，应用前景广阔。成果已实现产业化并应用于烟气脱硝、除尘等工程。项目获得了媒体、同行和用户的高度评价，取得了较大的经济和社会效益。该项目于2015年获北京市科学技术奖二等奖，对照国家技术发明奖授奖条件，提名该项目申报2018年国家技术发明奖二等奖。提名单位：北京市科委。三、项目简介：大气污染物治理一直是环境保护领域的重点，其中氮氧化物的安全高效脱除是一个难点。传统方法采用液氨为原料，产生氨气作为减排氮氧化物的还原剂。但是液氨属于危险化学品，超过10t即为重大危险源，其在运输、储存和使用时都有可能发生危险，国内曾经发生过多起液氨事故，造成重大人身伤亡。采用尿素为制氨原料可以达到与液氨相同的脱硝性能，无毒且使用安全。尿素脱硝技术可作为一项普遍适用的氮氧化物治理技术应用于大气环保领域。

但长期以来，尿素热解制氨技术被国外所垄断。因无有效竞争，致使国内采购尿素热解制氨装置的费用一直居高不下，还要交纳高昂的技术使用费，其价格很大程度上决定着烟气脱硝工程造价，制约着国内烟气脱硝工程的实施。在此背景下，中国大唐集团公司统筹规划，大唐环境产业集团股份有限公司具体牵头，联合东南大学、大唐洛阳热电有限责任公司组成产学研合作团队，对尿素热解制氨关键技术进行了自主攻关。项目从“基础理论”、“小型试验”、“中试试验”、“计算机CFD模拟”、“示范工程”和“商业化应用”六个方面进行研究，掌握了尿素热解制氨核心参数，开发了独立的工艺计算软件包，发明了尿素热解制氨装置，形成了尿素热解制氨关键技术，实现了产业化。项目获授权发明专利10项，实用新型专利8项。主要技术发明点如下：（1）提出了一种尿素热解反应中引导气流形成二维流场的方法，发明了一种尿素热解反应器装置。通过特殊的流场结构，可以防止尿素溶液粘避结晶，雾化分解效率高。（2）揭示了尿素溶液热解传热传质过程，定性定量得出了能量条件，开发了物料及能量平衡计算软件，通过了多套工程的验证，完全可以指导实际工程应用。（3）发明了逆流式尿素热解制氨装置及方法；发明了蜗壳进气旋流式尿素热解制氨装置及方法；发明了切圆进气式尿素热解制氨装置。实现了多种尿素热解制氨技术方案的联合应用，提高了适用性。（4）揭示了尿素溶液液滴在热解炉内部的时程关系和运动规律，发现了热解炉内循环回流区的存在，提出了避开内循环回流区的方法，解决了尿素溶液回

锅炉脱硝技术工艺及原理

SNCR 脱硝工艺及原理选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction ，以下简写为SNCR ）脱除NOx 技术是把含有NHx 基的还原剂(如氨气、氨水或者尿素等)喷入炉膛温度为800℃~1100℃的区域，该还原剂迅速热分解成NH 3和其它副产物，随后NH 3与烟气中的NOx 进行SNCR 反应而生成N 2。采用NH 3作为还原剂，在温度为900℃~1100℃的范围内，还原NOx 的化学反应方程式主要为： O H N O NO NH 22236444+?→?++ ① O H N O NO NH 222236324+?→?++ ② 采用尿素作为还原剂还原NOx 的主要化学反应为： ()O H CO N O NO CO NH 222222242322++?→?++ ③ ()O H CO N O NO CO NH 22222242442++?→?++ ④ 反应过程中可能产生副反应，副反应主要的产物为N 2O ，N 2O 是一种温室气体，同时它对臭氧层也能起到破坏的作用。以尿素为还原剂时，最佳操作温度范围为900~1150℃。 NH 3—SNCR 系统中，还原NOx 的反应对于温度条件非常敏感，炉膛上喷入点的选择，也就是所谓的温度窗口的选择，是SNCR 还原NOx 效率高低的关键。一般认为最适宜的温度范围为930℃~1090℃,并随反应器类型的变化而有所不同。当反应温度低于温度窗口时，由于停留时间的限制，往往使化学反应进行的程度较低反应不够彻底，

从而造成NOx 的还原率较低，同时未参与反应的NH 3增加，过量的氨气会溢出而形成硫酸铵，易造成空气预热器堵塞，并有腐蚀危险。而当反应温度高于温度窗口时，NH 3的氧化反应开始起主导作用： O H NO O NH 2236454+?→?+ ⑤ 从而，NH 3的作用成为氧化并生成NO ，而不是还原NOx 为N 2。总之，SNCR 还原NOx 的过程是上述两类反应相互竞争、共同作用的结果。如何选取合适的温度条件同时兼顾减少还原剂的泄漏成为SNCR 技术成功应用的关键。 SNCR 脱硝的优点（1）系统简单：不需要改变现有锅炉的设备设置，而只需在现有的燃煤锅炉的基础上增加氨或尿素储槽，氨或尿素喷射装置及其喷射口即可，系统结构比较简单； (2)系统投资小：相对于SCR 的大约40美元/kW -1 到60美元/kW -1的昂贵造价，由于系统简单以及运行中不需要昂贵的催化剂而只需要廉价的尿素或液氨，所以SNCR 大约5美元/kW -1 到10美元/kW -1的造价显然更适合我国国情； (3) 阻力小：对锅炉的正常运行影响较小； (4) 系统占地面积小：需要的较小的氨或尿素储槽，可放置于锅炉钢架之上而不需要额外的占地预算。