尿素水解法：高效工艺流程

水解法的原理是把40%～50%的尿素溶液(38℃)，通过预热器加热到121℃，泵入水解反应器中，在130～180℃和17～20MPa的反应条件下，先生成中间产物氨基甲酸铵，随后氨基甲酸铵分解，生成氨气和二氧化碳，其组成一般为NH₃蒸汽浓度为28%、C07浓度为14%、水蒸气浓度为58%，反应式如下：

分解出来的氨基产物作为SCR脱硝技术的还原剂，在催化剂的作用下发生化学反应生成N₂和H₂0。尿素水解法制氨工艺流程如图2-15所示。

固体尿素一般储存在钢制储仓内，由于尿素的吸潮性很强，为了避免板结，储仓需要装设气化风系统，并配有电加热器，将加热后的空气注入仓底气化板，干料通过螺旋输送机送往溶解箱，螺旋输送机采用变频电动机驱动，实现给料的计量。

固体尿素在溶解箱内溶解成40%～50% (wt)浓度的尿素溶液后，通过计量泵送往水解反应器，水解反应器为压力容器，采用316L不锈钢材料制造，内置多层隔板，装设有蒸汽预热器，通过辅助蒸汽系统对尿素溶液进行预热，水解蒸汽通过装设在水解反应器底部的喷嘴直接喷射到尿素溶液中，使之达到130--180℃反应温度，水解反应器的压力通过蒸汽压力维持，多层隔板是增加反应时间，可以使得反应更加充分。(www.xing528.com)

图2-15 尿素水解法制氨工艺流程

尿素溶液水解后的产物为NH₃、C0₂和H₂0的混合蒸汽，通过捕滴器除掉混合蒸汽中的水滴后，由自身压力送往氨气稀释系统，加入空气后稀释成浓度为5%的氨气，送往氨喷射系统。与液氨系统不同的是稀释空气需要加热到175℃以上，避免NH₃与C0₇在低温下，逆向反应，生成氨基甲酸盐。同样道理，成品氨气输送管道需要进行伴热，介质温度需要维持在175℃以上。

在水解反应器内，尿素溶液并不能完全水解，部分尿素和NH₃将残留在溶液中，并通过自身压力将水解反应器内的残液送往尿素溶液储备箱内，由于残液温度较高，为了避免能量损失，可通过装设节能器来回收热量，加热水解反应器入口尿素溶液，节能器为316L不锈钢材料制造的管式换热器。