尿素水解制氨在電廠中的應(yīng)用

袁琨

摘 ? 要：電廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的過程中，對(duì)電廠中的煙氣脫硝工藝極為重視，尤其是在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展中，針對(duì)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(jìn)行煙氣脫硝的話，其中所涉及到氨氣設(shè)備建造、運(yùn)輸、存儲(chǔ)等多個(gè)環(huán)節(jié)，成本較高，而且液氨還是易燃易爆有毒的危險(xiǎn)品，會(huì)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(fēng)險(xiǎn)，主要應(yīng)用尿素作為原材料，本文主要對(duì)尿素水解制氨在電廠中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：尿素水解制氨 ?電廠 ?應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM611 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）02（a）-0086-02

近些年來(lái)，尿素水解制氨工藝在電廠中得到普遍的應(yīng)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(guān)的器械設(shè)備等，通過反應(yīng)制取氨氣，相對(duì)來(lái)說(shuō)，氨氣要比氨水以及液氨的安全性更高，在應(yīng)用的過程中能夠保證其應(yīng)用的安全性、可靠性，進(jìn)而將期工藝價(jià)值最大程度的發(fā)揮出來(lái)，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(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生氨氣。尿素水解制氨工藝主要由尿素顆粒儲(chǔ)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(yīng)用到電廠中，對(duì)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(yùn)輸車輛將尿素運(yùn)輸至尿素溶液制備區(qū)之后，將其存儲(chǔ)在尿素儲(chǔ)倉(cāng)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(shí)可以通過運(yùn)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(yùn)輸至尿素溶液儲(chǔ)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(dǎo)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(huì)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(yīng)用到電廠中對(duì)提高電廠的運(yùn)行效率以及促進(jìn)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(yīng)用分析

2.1 尿素供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)用及優(yōu)化

尿素水解制氨在電廠中的應(yīng)用，可促使電廠生產(chǎn)有著很好的脫銷效果。通常在應(yīng)用的過程中，尿素供應(yīng)主要采取間斷供應(yīng)、人工拆袋的方式，在實(shí)際中，如果尿素溶液儲(chǔ)存罐液體液位較高的情況下會(huì)停止供應(yīng)，相反，在液位較低的情況下進(jìn)行拆袋供應(yīng)。而在實(shí)際應(yīng)用分析中發(fā)現(xiàn)，在人工拆袋供應(yīng)方式下，可能會(huì)出現(xiàn)將其他雜物、袋繩掉入到斗提機(jī)內(nèi)，很容易造成管道堵塞的現(xiàn)象，進(jìn)而影響到尿素水解制氨工藝的應(yīng)用效果，更不利于電廠機(jī)械的正常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。為了避免這類問題的發(fā)生，應(yīng)對(duì)尿素供應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行不斷的優(yōu)化，結(jié)合實(shí)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(yīng)對(duì)其進(jìn)行定期的維護(hù)清理，避免雜質(zhì)堆積過多的現(xiàn)象，同時(shí)應(yīng)密切關(guān)注濾網(wǎng)的使用情況，如果出現(xiàn)濾網(wǎng)損壞的情況，應(yīng)及時(shí)采取更換措施，保證尿素溶液供應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)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(jī)作為尿素供應(yīng)系統(tǒng)的重要組成部分，也應(yīng)重視斗提機(jī)的使用，為了避免斗提機(jī)出現(xiàn)故障或維修而影響到尿素正常供應(yīng)，可以在尿素溶解罐的上部設(shè)置一個(gè)人工加注口，一旦斗提機(jī)出現(xiàn)故障或維修，可以通過人工加注的方式，保證電廠機(jī)組的正常運(yùn)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(shì)，在尿素水解制氨工藝在電廠中實(shí)際應(yīng)用的過程中，應(yīng)掌握具體的情況，保證應(yīng)用的安全性、可靠性，避免影響到管道運(yùn)行的安全性。眾所周知，氨氣在達(dá)到一定濃度的情況下，會(huì)產(chǎn)生爆炸的情況，這個(gè)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(yīng)做好管道內(nèi)氣體的置換，尤其是在電廠機(jī)組初次投運(yùn)脫銷供氨系統(tǒng)的情況下，需要先對(duì)噴氨管道進(jìn)行惰性氣體（氨氣）置換，避免管道中氨氣濃度達(dá)到爆炸極限而帶來(lái)一定的危險(xiǎn)。另外，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)供氨管路以及箱罐等進(jìn)行相關(guān)的檢修，而且，在檢修過程中為了避免氨氣濃度達(dá)到爆炸極限，必須進(jìn)行惰性氣體的置換。如果是在機(jī)組運(yùn)行出現(xiàn)緊急關(guān)機(jī)的情況下，相關(guān)工作人員應(yīng)采用手動(dòng)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?？傊?，在尿素水解制氨工藝應(yīng)用的過程中，應(yīng)結(jié)合電廠的實(shí)際情況，保證工藝應(yīng)用的安全性、可靠性，做好每個(gè)應(yīng)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(yīng)用對(duì)提升電廠的生產(chǎn)效率以及節(jié)約能源降低對(duì)環(huán)境的污染有著極大的作用。而在大量實(shí)踐調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在尿素水解制氨工藝應(yīng)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(yīng)之后會(huì)產(chǎn)生一些雜質(zhì)以及相關(guān)的污染物，會(huì)對(duì)電廠機(jī)組的正常運(yùn)行帶來(lái)一定的影響。因此，在該工藝應(yīng)用的過程中，應(yīng)定期做好清理工作，如，對(duì)反應(yīng)器中的沉積物、固體、污染物等雜質(zhì)進(jìn)行清理，保證反應(yīng)器的清潔性，避免影響到該工藝的應(yīng)用效果。尿素水解制氨工藝在電廠中應(yīng)用，需相關(guān)部門結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用情況做好排污處理規(guī)劃。通常反應(yīng)器的排污每周進(jìn)行一次，每次的排污時(shí)間大概在2～3min，將反應(yīng)器底部的雜質(zhì)徹底清除干凈后再投入使用;針對(duì)反應(yīng)器的表面排污處理，可每三周進(jìn)行一次，每次清理的時(shí)間大概為2～3min，將反應(yīng)器表面的雜質(zhì)清潔干凈。當(dāng)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(shí)際應(yīng)用情況而定，針對(duì)尿素以及催化劑雜質(zhì)含量較高的情況，應(yīng)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(yīng)用效果。

2.4 反應(yīng)器應(yīng)用維護(hù)

尿素水解制氨工藝在電廠中的應(yīng)用需配備相關(guān)的儀器設(shè)備，而反應(yīng)器則是儀器設(shè)備的重要組成部分，為了避免因長(zhǎng)期使用而存在故障隱患的情況，應(yīng)定期做好反應(yīng)器的應(yīng)用維護(hù)工作。筆者結(jié)合自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)反應(yīng)器應(yīng)用過程中主要提出用堿煮的方式進(jìn)行維護(hù)，具體維護(hù)如下：（1）在維護(hù)之前應(yīng)先將反應(yīng)器內(nèi)的溶液排凈，然后再向反應(yīng)器內(nèi)添加除鹽水，添加液位高度應(yīng)達(dá)到高液位，再對(duì)其進(jìn)行沖洗加熱處理，除鹽水煮洗完成之后再將反應(yīng)器內(nèi)的除鹽水排凈，為下一個(gè)維護(hù)環(huán)節(jié)做準(zhǔn)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(shí)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(shí)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(hù)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(yīng)器中，并補(bǔ)除鹽水至高液位，利用蒸汽加熱的方式，將反應(yīng)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(duì)其進(jìn)行排污一次，排污時(shí)間設(shè)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(gè)導(dǎo)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(yǔ)

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(jìn)和創(chuàng)新，尤其是一些新工藝的應(yīng)用，對(duì)提升電廠的運(yùn)行效率、節(jié)約能源以及減少對(duì)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(yīng)用，具有較好的脫銷效果，在本文的分析中，主要針對(duì)尿素水解制氨工藝進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并在此基礎(chǔ)上提出尿素水解制氨工藝在電廠中的應(yīng)用措施，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)部門以及人員提供一定的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙瑞敏.尿素?zé)峤庵瓢惫に噯栴}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(xué)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.