尿素水解制氨在電廠中的應用

袁琨

摘 ? 要：電廠生產(chǎn)運營的過程中，對電廠中的煙氣脫硝工藝極為重視，尤其是在科學技術(shù)飛速發(fā)展中，針對電廠煙氣脫硝工藝也在不斷研發(fā)。氨氣是煙氣脫硝的主要還原劑，而氨氣的獲取主要通過氨水、液氨、尿素等集中原材料中獲取，如果是利用氨水和液氨進行煙氣脫硝的話，其中所涉及到氨氣設備建造、運輸、存儲等多個環(huán)節(jié)，成本較高，而且液氨還是易燃易爆有毒的危險品，會存留較大的安全隱患。而采用尿素水解制氨工藝，則可以有效規(guī)避這些風險，主要應用尿素作為原材料，本文主要對尿素水解制氨在電廠中的應用進行分析。

關鍵詞：尿素水解制氨 ?電廠 ?應用

中圖分類號：TM611 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）02（a）-0086-02

近些年來，尿素水解制氨工藝在電廠中得到普遍的應用，該工藝主要是尿素為主要原料，并通過加入一些催化劑以及配備相關的器械設備等，通過反應制取氨氣，相對來說，氨氣要比氨水以及液氨的安全性更高，在應用的過程中能夠保證其應用的安全性、可靠性，進而將期工藝價值最大程度的發(fā)揮出來，不斷提高電廠的生產(chǎn)效率。

1 ?尿素水解制氨工藝分析

尿素水解制氨的工藝原理：在一定溫度環(huán)境下，尿素水溶液會發(fā)生水解反應，進而產(chǎn)生氨氣。尿素水解制氨工藝主要由尿素顆粒儲存和溶解輸送系統(tǒng)以及尿素水解系統(tǒng)等組成，該工藝被廣泛應用到電廠中，對提升電廠的生產(chǎn)效率以及降低電廠的生產(chǎn)污染等有著極大的作用。使用運輸車輛將尿素運輸至尿素溶液制備區(qū)之后，將其存儲在尿素儲倉間備用。在配制尿素溶液的過程中將溶液放入溶解罐中，并通過加熱系統(tǒng)加熱到一定的溫度，同時可以通過運用循環(huán)攪拌的方式，促使材料溶解更加充分。尿素溶液溶解完畢后需要將其運輸至尿素溶液儲罐中，并通過加熱盤管，將尿素的溶液溫度控制在50℃～70℃，避免溫度過低而導致尿素結(jié)晶的現(xiàn)象發(fā)生。尿素水解制氨工藝中的尿素催化水解系統(tǒng)主要是通過壓力以及溫度的控制，并在催化劑的作用下促使尿素溶液發(fā)生水解，在此過程中會產(chǎn)生二氧化碳、水蒸氣混合氣、氨氣等，具有一定的脫銷效果，將其應用到電廠中對提高電廠的運行效率以及促進電廠脫銷有著不可忽視的作用。

2 ?尿素水解制氨在電廠中的應用分析

2.1 尿素供應系統(tǒng)應用及優(yōu)化

尿素水解制氨在電廠中的應用，可促使電廠生產(chǎn)有著很好的脫銷效果。通常在應用的過程中，尿素供應主要采取間斷供應、人工拆袋的方式，在實際中，如果尿素溶液儲存罐液體液位較高的情況下會停止供應，相反，在液位較低的情況下進行拆袋供應。而在實際應用分析中發(fā)現(xiàn)，在人工拆袋供應方式下，可能會出現(xiàn)將其他雜物、袋繩掉入到斗提機內(nèi)，很容易造成管道堵塞的現(xiàn)象，進而影響到尿素水解制氨工藝的應用效果，更不利于電廠機械的正常生產(chǎn)運營。為了避免這類問題的發(fā)生，應對尿素供應系統(tǒng)的應用進行不斷的優(yōu)化，結(jié)合實際遇到的問題可以在尿素溶液混合泵前加入濾網(wǎng)，有效濾除雜質(zhì)。濾網(wǎng)的使用應對其進行定期的維護清理，避免雜質(zhì)堆積過多的現(xiàn)象，同時應密切關注濾網(wǎng)的使用情況，如果出現(xiàn)濾網(wǎng)損壞的情況，應及時采取更換措施，保證尿素溶液供應系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，避免雜質(zhì)的混入而出現(xiàn)管道堵塞的情況。此外，斗提機作為尿素供應系統(tǒng)的重要組成部分，也應重視斗提機的使用，為了避免斗提機出現(xiàn)故障或維修而影響到尿素正常供應，可以在尿素溶解罐的上部設置一個人工加注口，一旦斗提機出現(xiàn)故障或維修，可以通過人工加注的方式，保證電廠機組的正常運行。

2.2 管道氣體置換

通過以上的分析了解到尿素水解制氨工藝的優(yōu)勢，在尿素水解制氨工藝在電廠中實際應用的過程中，應掌握具體的情況，保證應用的安全性、可靠性，避免影響到管道運行的安全性。眾所周知，氨氣在達到一定濃度的情況下，會產(chǎn)生爆炸的情況，這個濃度也是氨氣的爆炸極限，通常在15.7%～27.4%。為了避免氨氣濃度過大而出現(xiàn)爆炸的情況，應做好管道內(nèi)氣體的置換，尤其是在電廠機組初次投運脫銷供氨系統(tǒng)的情況下，需要先對噴氨管道進行惰性氣體（氨氣）置換，避免管道中氨氣濃度達到爆炸極限而帶來一定的危險。另外，應加強對供氨管路以及箱罐等進行相關的檢修，而且，在檢修過程中為了避免氨氣濃度達到爆炸極限，必須進行惰性氣體的置換。如果是在機組運行出現(xiàn)緊急關機的情況下，相關工作人員應采用手動的方式吹掃氨氣管道，避免氨氣在管路中凝結(jié)而出現(xiàn)堵塞管道的情況。總之，在尿素水解制氨工藝應用的過程中，應結(jié)合電廠的實際情況，保證工藝應用的安全性、可靠性，做好每個應用環(huán)節(jié)的安全保障。

2.3 排污處理

尿素水解制氨在電廠中的應用對提升電廠的生產(chǎn)效率以及節(jié)約能源降低對環(huán)境的污染有著極大的作用。而在大量實踐調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在尿素水解制氨工藝應用的過程中，如果尿素、催化劑中含有雜質(zhì)的情況下，在經(jīng)過反應之后會產(chǎn)生一些雜質(zhì)以及相關的污染物，會對電廠機組的正常運行帶來一定的影響。因此，在該工藝應用的過程中，應定期做好清理工作，如，對反應器中的沉積物、固體、污染物等雜質(zhì)進行清理，保證反應器的清潔性，避免影響到該工藝的應用效果。尿素水解制氨工藝在電廠中應用，需相關部門結(jié)合實際的應用情況做好排污處理規(guī)劃。通常反應器的排污每周進行一次，每次的排污時間大概在2～3min，將反應器底部的雜質(zhì)徹底清除干凈后再投入使用;針對反應器的表面排污處理，可每三周進行一次，每次清理的時間大概為2～3min，將反應器表面的雜質(zhì)清潔干凈。當然，在具體排污處理的過程中，還需要結(jié)合尿素水解制氨工藝的實際應用情況而定，針對尿素以及催化劑雜質(zhì)含量較高的情況，應增加或縮短每次排污處理的周期，避免影響到尿素水解制氨工藝的應用效果。

2.4 反應器應用維護

尿素水解制氨工藝在電廠中的應用需配備相關的儀器設備，而反應器則是儀器設備的重要組成部分，為了避免因長期使用而存在故障隱患的情況，應定期做好反應器的應用維護工作。筆者結(jié)合自身多年的工作經(jīng)驗，針對反應器應用過程中主要提出用堿煮的方式進行維護，具體維護如下：（1）在維護之前應先將反應器內(nèi)的溶液排凈，然后再向反應器內(nèi)添加除鹽水，添加液位高度應達到高液位，再對其進行沖洗加熱處理，除鹽水煮洗完成之后再將反應器內(nèi)的除鹽水排凈，為下一個維護環(huán)節(jié)做準備;（2）利用催化劑罐加入水溶堿并開啟攪拌器，促使溶質(zhì)在最短的時間內(nèi)溶解，在該環(huán)節(jié)水溶堿物質(zhì)的選取可根據(jù)實際情況選取，主要采用脫鹽水溶解純堿Na2CO3250kg、磷酸三鈉15kg至催化劑罐液位1500mm。（3）在維護的過程中，可利用催化劑泵將已經(jīng)溶解好的堿液體打入到反應器中，并補除鹽水至高液位，利用蒸汽加熱的方式，將反應器內(nèi)的水溶液提升至0.1MPa，將溫度加熱到120℃，維持煮洗24h，并要求在堿洗的過程中不要排氣，每間隔4h對其進行排污一次，排污時間設定在2～3min，保持液位。（4）除鹽水再次清洗：堿洗結(jié)束后先從各個導淋排放口排放堿液直至完全排空，再充入除鹽水沖洗一遍。

3 ?結(jié)語

綜上所述，在電廠發(fā)展的過程中，電廠的生產(chǎn)工藝也在不斷改進和創(chuàng)新，尤其是一些新工藝的應用，對提升電廠的運行效率、節(jié)約能源以及減少對環(huán)境的污染等有著不可忽視的作用。正如本文所提到的尿素水解制氨工藝在電廠中的應用，具有較好的脫銷效果，在本文的分析中，主要針對尿素水解制氨工藝進行簡要分析，并在此基礎上提出尿素水解制氨工藝在電廠中的應用措施，希望能夠為相關部門以及人員提供一定的幫助。

參考文獻

[1] 趙瑞敏.尿素熱解制氨工藝問題分析及策略[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（24）：29，31.

[2] 吳慧敏，王石泉，宋功武，等.富含尿素廢水電化學處理的研究[J].廣東化工，2018，45（18）：3-4.

[3] 封琦君.脫硝SCR液氨站改尿素制氨技術(shù)探討[J].化工管理，2018（32）：181-182.