尿素脱硝
尿素脱硝反应方程式
尿素脱硝反应方程式1. 引言尿素脱硝是一种重要的化学反应，用于减少氮氧化物（NOx）的排放。
氮氧化物是大气中的一种污染物，对环境和人类健康造成严重影响。
尿素脱硝是一种通过将尿素引入烟气中来降解氮氧化物的技术。
本文将详细介绍尿素脱硝反应方程式及其机理。
2. 尿素脱硝反应方程式尿素脱硝反应的化学方程式如下：2NH2CONH2 + 4NO + O2 -> 2N2 + 4H2O + CO2该方程式表示了尿素与氮氧化物反应的化学过程。
在反应中，尿素（NH2CONH2）与氮氧化物（NO）以及氧气（O2）发生反应，生成氮气（N2）、水（H2O）和二氧化碳（CO2）。
3. 反应机理尿素脱硝反应的机理可以分为两个步骤：选择性催化还原（SCR）和氧化反应。
3.1 选择性催化还原（SCR）在SCR反应中，尿素与氮氧化物在催化剂的存在下发生反应。
催化剂通常是一种金属催化剂，如钒（V）、铁（Fe）或钼（Mo）。
反应过程中，尿素被分解成氨气（NH3）和异氰酸酯（RNCO），然后氨气与氮氧化物发生反应生成氮气。
SCR反应的化学方程式如下：4NH2CONH2 + 4NO -> 4N2 + 8H2O + 4CO2该方程式表示了尿素与氮氧化物在SCR反应中的化学反应过程。
3.2 氧化反应在氧化反应中，尿素的副产物异氰酸酯（RNCO）与氧气发生反应生成二氧化碳和氮氧化物。
氧化反应的化学方程式如下：2RNCO + 2O2 -> 2CO2 + 2NO该方程式表示了尿素的副产物与氧气发生氧化反应的过程。
4. 反应条件尿素脱硝反应的效率受到多种因素的影响，包括温度、气体浓度、催化剂类型和催化剂负载量等。
4.1 温度尿素脱硝反应通常在较高温度下进行，一般在200-400摄氏度之间。
较高的温度有助于增加反应速率和提高反应效率。
4.2 气体浓度氮氧化物和尿素的浓度对反应的效率有重要影响。
较高的氮氧化物浓度和适当的尿素浓度可以提高反应速率，但过高的尿素浓度可能导致副反应的发生。
尿素脱硫脱硝原理及工艺
尿素脱硫脱硝原理及工艺尿素脱硫脱硝原理及工艺为了解决大气环境中的硫氧化物和氮氧化物的排放问题，尿素脱硫脱硝技术成为一种常用的减排方法。
本文将详细介绍尿素脱硫脱硝的原理和工艺，并探讨其应用和优缺点。
1. 尿素脱硫原理尿素脱硫是一种基于化学反应的脱硫技术，其原理是利用尿素与硫氧化物之间的反应生成二硫化碳，从而达到脱硫的目的。
尿素脱硫的化学反应如下：2NH2CONH2 + 4SO2 → 2CS2 + 4CO2 + 6H2O + 2N2尿素与硫氧化物反应生成的二硫化碳溶液可以通过各种设备进行处理，达到降低气体中硫氧化物含量的目的。
这种方法在许多工业领域得到了广泛应用。
2. 尿素脱硝原理尿素脱硝是一种针对氮氧化物的减排技术。
氮氧化物主要包括氮氧化物和二氧化氮。
尿素脱硝的原理是利用尿素溶液与氮氧化物之间的化学反应生成氮气和二氧化碳。
尿素脱硝的化学反应如下：2NH2CONH2 + 2NO + O2 → 2N2 + 2CO2 + 4H2O这种脱硝技术可以降低大气中的氮氧化物含量，减少对大气环境的污染。
3. 尿素脱硫脱硝工艺尿素脱硫脱硝工艺一般包括以下几个步骤：步骤一：烟气预处理在尿素脱硫脱硝过程中，烟气首先需要进行预处理。
通过脱除颗粒物和调节温度等方式，确保烟气符合尿素脱硫脱硝的要求。
步骤二：尿素喷射在预处理后的烟气中，尿素溶液通过喷射系统均匀地喷入烟气中。
尿素与烟气中的硫氧化物和氮氧化物发生反应，生成二硫化碳和氮气。
步骤三：二硫化碳洗涤生成的二硫化碳溶液从喷射系统中进入二硫化碳洗涤单元。
在洗涤单元中，通过不同的设备和工艺，将二硫化碳与其他物质进行分离和处理。
步骤四：氮气分离同样，生成的氮气也需要经过分离和处理。
根据实际情况，可以采用不同的工艺来分离和回收氮气，以达到节约资源的目的。
4. 应用与优缺点尿素脱硫脱硝技术广泛应用于燃煤电厂、钢铁厂等工业领域。
它可以大幅度降低烟气中的硫氧化物和氮氧化物排放，减少对大气环境的污染。
脱硝(尿素)操作规程
SNCR尿素脱硝设备操作规程一、脱硝原理脱硝通俗的讲就是将用氨水或者尿素溶液雾化后喷到炉膛里，将硝（即氮氧化合物，主要是一氧化氮、二氧化氮）从烟气中除去，变成对空气无害的氮气。
SNCR脱硝工艺介绍SNCR技术，即选择性非催化还原技术，它是目前主要的烟气脱硝技术之或尿素一。
在炉膛800~1050℃这一狭窄的温度范围内、无催化剂作用下，NH3等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx，基本上不与烟气中的O作用，2据此发展了SNCR烟气脱硝技术。
在800~1250℃范围内，NH3或尿素还原NOx 的主要反应为：尿素为还原剂不同还原剂有不同的反应温度范围，此温度范围称为温度窗。
当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOx还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨的逃逸增加，也会使NOx还原率降低。
SNCR工艺技术的关键就在于，还原剂喷入系统必须尽可能地将还原剂喷入到炉内最有效温度窗区域内，即尽可能的保证所喷入的还原剂在合适的温度下与烟气进行良好的混合，这样一方面可以提高还原剂利用率，另外一方面可以控制获得较小的氨逃逸。
二、脱硝设备组成本套脱硝设备包括尿素溶液制备系统（搅拌罐、转运泵、储存罐）、脱硝计量泵站系统（计量泵、压力表、管件阀门、底座、电控箱）、分配模块（压力表、压缩空气调节阀）、脱硝喷枪（喷嘴、枪杆、保护套管、混合器、快速接头、快拆卡子等）、管道（尿素溶液管道、压缩空气管道）。
三、尿素溶液制备系统1.尿素溶液作为脱硝还原剂的优点是干净卫生安全。
2.在冬季通常配制成10%的浓度，本项目中搅拌罐的容积为2立方，放4袋50公斤的尿素即可。
在夏季可以配制的浓一些（15-20%），并相应减少计量泵的流量。
在锅炉负荷比较大的情况下可以配的浓度大一些。
3.尿素可以采用农用尿素颗粒，选择标准含氮量的优质尿素为好。
4.尿素非常容易吸水受潮板结，所以储存的时候要放在木托上并保持干燥通风。
5.尿素溶颗粒在溶解时大量吸热，所以在配制尿素溶液时尽量使用热水或者通入蒸汽，以免尿素溶液在低温的情况下结晶堵塞管路或者喷枪。
SNCR脱硝工艺——尿素
5、设备维护
喷枪和电动装置应定期检查，保证喷枪能正常伸缩。在长期不用时应 从分解炉内出抽出，防止高温火焰灼烧，缩短喷枪寿命。 依水质情况定期清理过滤器内的过滤网。定期检查阀门的开关状态， 确保阀门能正常开闭。 每年对系统的压力表及传感器进行校准一次。
二、尿素脱硝工艺
1、尿素脱硝工艺流程
固体尿素在厂房内储存，在溶解罐内配置浓度为40%的尿素溶液，配 置好的尿素溶液由输送泵打入存储罐中，然后经加压泵加压后通过管道输 送到喷枪的喷头内，经过喷头雾化后直接喷入锅炉内。根据锅炉的实际情 况，在锅炉内烟气温度为850～1000℃范围段处且气流喷腾剧烈的地方安装 喷枪。烟气温度低于800℃，脱硝效率低，高于1200℃，还原剂反被氧化为 NOx；锅炉内喷腾剧烈，有利于还原剂和NOx混合均匀。同时为了保证还 原剂的还原效果，喷头的还原剂浓度和喷入量可进行自动和手动调节。
5）自动控制系统
我公司技术人员，研发的脱硝专用自动控制系统由自控系 统由控制柜和现场测量仪表组成，是整个系统的核心。 “PLC+上位机”的人机对话界面，操作简单方便。控制系统 根据采集的相关信号， 控制、调节各个设备的运行，实现高 效脱硝。 控制方式有现场自动控制、现场手动控制、中控自动控制、 中控手动控制，方便各个工况下的操作。系统设有必要的报警， 比如液位报警、流量报警、变频故障报警等，保证系统能安全 稳定的运行。
6）还原剂对比
还原剂类型 参数
氨水
最佳反应温度 850℃~1100℃
脱硝效率
50%~90%
建设投资
较低
运行费用
低
氨逃逸低Biblioteka 系统操作简单腐蚀性
较高
挥发性
易挥发
对人体危害 有刺激性、腐蚀性
尿素热解脱硝技术在应用问题与前景
建立安全检查制度
定期对设备进行检查和维 护，及时发现和消除安全 隐患。
04
尿素热解脱硝技术前景展望
政策支持与市场驱动
政策支持
随着国家对环保要求的不断提高，政府出台了一系列鼓励环保技术发展的政策，为尿素热解脱硝技术的推广和应 用提供了有力支持。
市场驱动
随着环保意识的普及和市场对绿色产品的需求增加，尿素热解脱硝技术作为一种有效的脱硝手段，具有广阔的市 场前景。
运营成本较高
相比其他脱硝技术，尿素热解脱 硝技术的运营成本较高，包括原 材料、能耗、人工等方面的支出 。
政策支持不足
当前针对尿素热解脱硝技术的政 策支持相对较少，企业在推广和 应用过程中面临一定的政策风险 和资金压力。
未来发展趋势和机遇
技术创新不断推进
随着科技的不断进步和创新，尿素热解脱硝技术有望在设备性能、脱硝效率、运营成本 等方面实现突破。
环保意识提升带动需求增长
随着全球环保意识的不断提升，各国对于减少氮氧化物排放的要求将越来越严格，这将 为尿素热解脱硝技术提供更广阔的市场空间。
多元化应用场景拓展
除了传统的电力、化工等领域，尿素热解脱硝技术还有望在船舶、汽车等移动源领域得 到应用，进一步拓展其市场应用范围。
行业建议和呼吁
1 2 3
加强技术研发和创新投入
操作复杂性和安全性问题
操作复杂性
尿素热解脱硝技术需要精确控制温度、 压力、气体流量等多个参数，操作难度 较大。
VS
安全性问题
该技术涉及高温、高压等危险因素，如果 操作不当或设备故障，可能引发安全事故 。
03
尿素热解脱硝技术优化措施
提高催化剂活性及选择性
选用高性能催化剂
选择具有高活性和选择性 的催化剂，如钒钛系、锰 系等，以提高脱硝效率和
尿素脱硝反应方程式
尿素脱硝反应方程式
摘要：
一、尿素脱硝反应简介
1.尿素脱硝反应定义
2.尿素脱硝反应的背景和意义
二、尿素脱硝反应方程式
1.尿素脱硝反应的基本方程式
2.尿素脱硝反应的详细方程式
三、尿素脱硝反应的影响因素
1.反应温度
2.反应压力
3.尿素浓度
四、尿素脱硝反应的应用
1.工业生产中的应用
2.环境保护中的应用
正文：
尿素脱硝反应是一种将NOx（氮氧化物）转化为无害氮气和水的方法。
尿素脱硝反应具有操作简单、脱硝效率高、无副产物等优点，因此在工业生产中被广泛应用。
尿素脱硝反应的基本方程式如下：
2O + 2NH3 + 3CO2 + H2O → 2N2 + 3CO2 + 4H2O
然而，在实际应用过程中，为了提高脱硝效率，常常需要在反应体系中加入尿素。
尿素脱硝反应的详细方程式如下：
2NOx + 4NH3 + 6CO2 + 6H2O + 2C2H5OCONH2 → 4N2 + 6CO2 + 8H2O + 2C2H5OH + 2NH3
尿素脱硝反应的影响因素主要有反应温度、反应压力和尿素浓度。
反应温度对脱硝效果影响较大，通常在300-400℃之间脱硝效果最佳。
反应压力也会影响脱硝效果，适当的压力有利于提高脱硝效率。
尿素浓度是影响脱硝效果的重要因素，合适的尿素浓度可以保证脱硝效果达到最佳。
尿素脱硝反应在工业生产中有很多应用，例如在化肥生产中，可以降低氮氧化物的排放，提高产品纯度。
尿素脱硫脱硝原理及工艺
尿素脱硫脱硝原理及工艺一、脱硫工作原理及工艺钠钙双碱法[Na2CO3—Ca(OH)2]为吸收剂，由于钠基脱硫剂碱性强。
吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶、造成结垢堵塞问题。
另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。
双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用，比较适用于中小型炉窑进行脱硫工程。
其基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程:脱硫过程:Na2CO3+SO2 Na2SO3+CO2 (1)2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O (2)Na2SO3+ SO2+ H2O 2NaHSO3 (3)以上三式视吸收液碱度不同而异: (1)式为吸收启动反应式；碱性较高时(ph>9), (2)式为主要反应；碱性降低到中性甚至酸性时(5<ph<9),则按(3)式发生反应.再生过程:2NaHSO3+ Ca(OH)2 Na2SO3+ CaSO3 +2H2O (4)Na2SO3+ Ca(OH)2 2NaOH+ CaSO3 (5)在Ca(OH)2浆液[Ca(OH)2达到过饱和状况]中，中性(两性)的NaHSO3很快跟Ca(OH)2反应从而释放出[Na+]。
随后生成的[SO32-]继续跟Ca(OH)2反应,反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形式慢慢沉淀下来，从而使[Na+]得到再生，吸收液恢复对SO2的吸收能力，循环使用。
二、尿素脱硫原理及工艺SCR的全称为选择性催化还原法（Selective Catalytic Reducation）。
催化还原法是用氨或尿素之类的还原剂，在一定的温度下通过催化剂的作用，还原转化非污染元素分子氮（N2），NO X与氨气的反废气中的NO X（NO、NO2），将NOX应如下：4NO + 4NH3 + O2→ 4N2 + 6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2OSCR系统包括催化剂反应器、还原剂制备系统、氨喷射系统及相关的测试控制系统。
脱硝液制作方法
脱硝液制作方法脱硝液是一种常用的脱硝剂，用于去除工业废气中的氮氧化物。
它的制作方法主要有以下几种：1. 硝酸法：硝酸法是最常用的脱硝液制作方法之一。
它使用硝酸作为原料，经过加热和蒸发等过程，得到含有高浓度硝酸盐的脱硝液。
硝酸法具有原料易得、制作过程简单、成本较低等优点，但也存在一定的缺点，如脱硝液的pH值较低，容易引起设备腐蚀和环境污染等问题。
2. 尿素法：尿素法是另一种常用的脱硝液制作方法。
它使用尿素作为原料，经过加热和蒸发等过程，得到含有高浓度尿素盐的脱硝液。
尿素法具有原料易得、制作过程简单、成本较低等优点，同时也具有脱硝效率高、pH值适中等优点，但尿素法也存在一定的缺点，如容易产生氨气，需要进行进一步处理。
3. 氯化铵法：氯化铵法是一种常用的脱硝液制作方法。
它使用氯化铵作为原料，经过加热和蒸发等过程，得到含有高浓度氯化铵盐的脱硝液。
氯化铵法具有原料易得、制作过程简单、成本较低等优点，同时也具有脱硝效率高、pH值适中等优点，但氯化铵法也存在一定的缺点，如容易产生氨气，需要进行进一步处理。
4. 氢氧化物法：氢氧化物法是一种常用的脱硝液制作方法。
它使用氢氧化物作为原料，经过加热和蒸发等过程，得到含有高浓度氢氧化物盐的脱硝液。
氢氧化物法具有原料易得、制作过程简单、成本较低等优点，同时也具有脱硝效率高、pH值适中等优点，但氢氧化物法也存在一定的缺点，如容易产生沉淀，需要进行进一步处理。
总之，脱硝液的制作方法主要有硝酸法、尿素法、氯化铵法和氢氧化物法等。
每种方法都有其优点和缺点，需要根据实际情况选择合适的方法。
在制作脱硝液时，需要注意原料的选择、制作过程的控制和质量检测等方面，以保证脱硝液的质量和性能。
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尿素水解技术介绍
作为应用于脱硝目的的水解技术在 1999年才开始运用在 国外锅炉烟气脱硝工程 ,目前这样的技术主要有 AOD法、 U2A法及 SafeDeNOx 法三种。
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水解原理
尿素有水解作用 ,在一定的温度条件下能水解生成氨和二氧 化碳。 主要反应式: CO (NH2 ) 2 +H2O = 2NH3 的温度下 ( 450℃～600℃) ,热解室提供了足 够的停留时间以确保尿素到氨的 100%转化率。 • 热解室的容积是依据尿素分解所需的体积来确定。 热空气将通过燃烧器控制装置以维持适当的尿素 分解温度。尿素经过喷射器注入到热空气 ,尿素的 添加量是由 SCR反应器需氨量来决定的 ,负荷跟 踪性将适应锅炉负荷变化要求。系统在热解室出 口处提供空气 /氨气混合物。氨 /空气混合物中的 氨体积含量小于 5%。
尿素热解原理
尿素的分子式为 CO (NH2 ) 2 ,亦称脲。对 热不稳定 ,加热至 150～160℃将脱氨成缩 二脲 ,若迅速加热将完全分解为氨气和二氧 化碳。 • 主要反应式: CO (NH2 ) 2 +H2O = 2NH3 +CO2
主要工艺流程
尿素粉末储存于储仓 ,由称重给料机 (或计量罐 ) 输送到溶解罐里 ,用除盐水将固体尿素溶解成 50%的尿素溶液 (需要外部加热 ,溶液温度保持在 40℃以上 ) ,通过尿素溶液混合泵输送到尿素溶液 储罐;尿素溶液经由给料泵、 计量与分配装置、 雾化喷嘴等进入绝热分解室 ,稀释空气经加热后也 进入分解室。雾化后的尿素液滴在绝热分解室内 分解 ,生成的分解产物为氨气和二氧化碳 ,分解产 物经由氨喷射系统进入脱硝烟道。
加热方式
• 尿素水解器的蒸汽加热方式分为直接加热和间接 加热方式。
①直接加热:尿素水解器的操作压力为 2 . 2MPa,操作温度约 200℃,水解器用隔板分为 9个小室。采用绝对压力为 2 . 45 MPa的蒸汽通入塔底直接加热 ,蒸汽均匀分布到每个小 室。在蒸汽加热和不断鼓泡、 破裂的蒸汽、 水流搅拌作 用下 ,使呈 S形流动的尿素溶液得到充分加热与混合 ,尿素 分解为氨和二氧化碳。 ②间接加热:尿素水解制氨 U2A法将饱和蒸汽通过盘管方式 进入水解反应器加热 ,蒸汽与尿素溶液间不混合 ,气液两相 平衡体系的压力约为 1 .4～2 . 1 MPa,温度约 150℃。从 水解反应器出来的低温饱和蒸汽 ,用来预加热进入水解反 应器前的尿素溶液。
国内情况
液氨、 氨水及尿素均可作为烟气脱硝还原剂 , 脱硝还原 剂的选择主要从安全与经济角度考虑。由于从地方管理部 门获得液氨的使用与运输许可证越来越困难 ,安全防范要 求越来越严 ,相应的安全成本越来越大 ,因此 ,氨水和尿素 正越来越多地作为脱硝还原剂使用。 鉴于液氨和氨水的上述危险因素和部分火力发电厂地 处的特殊位置 ,国内某发电厂早在 2007年就开始采用尿素 热解制氨工艺 ,并在该厂的二期工程中着手研究尿素水解 技术应用的可能性。 目前国内已经有多家电厂在脱硝工程中采用尿素热解技 术 ,并且取得了成功的应用经验。
背景
随着国内的经济发展 ,燃煤电厂锅炉烟气排放的 指标控制越加严格 ,燃煤电厂烟气污染物的排放越 来越受到国家和社会的广泛关注。锅炉烟气脱硫 技术已在国内燃煤电厂全面实施 ,锅炉烟气脱硝技 术在北京市已全面普及 ,在国内其它地方也逐渐推 广 ,作为脱硝还原剂液氨的运用由于受到安全、 地域等因素的限制 ,尿素热解和水解制氨技术逐渐 受到青睐 ,将为许多用户提供选择。
尿素水解和尿素热解技术经济性比较
• 尿素水解技术方案在前期投资略低于尿素 热解技术方案 • 在运行成本方面却远低于后者 ,主要在于尿 素热解技术需要消耗大量的燃油。
结语
由于尿素相对于液氨具有的安全性 ,尿素分解制 氨技术在国内逐渐为更多的用户选择 ,并且由于专 业技术人员的不断应用创新和技术改造 ,尿素热解 和水解需要的能源逐渐被电厂低品质的能源代替 , 尿素热解和水解的运行成本将会降低到一个更加 合理的水平 ,其应用会逐渐得到推广。
尿素水解主要工艺流程
• 用溶解液泵将约 90℃溶解液送入尿素溶解槽 ,颗 粒状尿素经斗式提升机输送到尿素溶解槽 ,经搅拌 后 ,配制成浓度约 40%～50% (wt)的尿素溶液; 经 搅拌溶解合格的尿素溶液 ,温度约60℃,利用溶解 液泵打入尿素溶液槽储存 ,用尿素溶液泵加压至表 压 2. 6 MPa送至水解换热器 ,先与水解器出来温 200℃的残液换热 ,温度升至 185℃左右 ,然后进 入尿素水解器进行分解。