發(fā)布時(shí)間：2020-12-12 15:25

　　電廠SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的還原劑NH3普遍采用液氨法制備,但由于液氨的安全性問(wèn)題,近年來(lái)尿素制氨受到廣泛關(guān)注,尿素制氨法分為尿素?zé)峤夥ê退�解法。本文基于現(xiàn)有的技術(shù)及各系統(tǒng)設(shè)備的性能參數(shù),使用Aspen Plus軟件對(duì)尿素制氨過(guò)程進(jìn)行模擬,比較不同操作條件下系統(tǒng)的產(chǎn)氨量以及能耗,在此基礎(chǔ)上分析最佳的制氨方案以及操作條件,并對(duì)某電廠300 MW機(jī)組的尿素水解系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。利用Aspen Plus中的RCSTR模塊對(duì)某燃煤電廠300MW機(jī)組的尿素?zé)峤夂湍蛩厮�解系統(tǒng)進(jìn)行模擬。結(jié)果表明,水解反應(yīng)方案反應(yīng)溫度低,因此低溫蒸汽可作為熱源,能耗僅為熱解的20～30%。從節(jié)能角度出發(fā),水解制氨為最佳方案。從水解制氨系統(tǒng)的尿素進(jìn)料質(zhì)量分?jǐn)?shù)、反應(yīng)溫度及壓力三個(gè)方面,分析了不同反應(yīng)條件對(duì)水解產(chǎn)物的影響。結(jié)果表明:計(jì)算結(jié)果與相關(guān)實(shí)測(cè)值變化趨勢(shì)相同,建立的模型是合理可靠的。隨尿素進(jìn)料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,產(chǎn)氨量增加,耗熱量降低,但液相中的尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)也隨之升高,易發(fā)生設(shè)備腐蝕。隨著溫度的上升,尿素水解速率提高,但離解反應(yīng)也加速,經(jīng)濟(jì)性差。增加壓力能降低設(shè)備發(fā)生腐蝕的風(fēng)險(xiǎn),但也會(huì)對(duì)產(chǎn)品氣的析出產(chǎn)生抑制。綜合考慮,尿素水... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電廠SCR脫硝系統(tǒng)工藝圖

圖１－２尿素?zé)峤庵瓢惫に??Ｓｔｒａｄｃｌｌａ等人發(fā)現(xiàn)熱解過(guò)程不僅會(huì)產(chǎn)生ＮＨｄｌｌ?ＨＮＣＯ，還會(huì)斗：成縮一．脲、縮、三聚氰酸等聚合物｜９１。不同條件下，熱解的產(chǎn)物由較大的茇Ｓｃｈａｂｅｒ等在的條件下研究熱解過(guò)程，提出了熱解的反應(yīng)機(jī)理，將熱解過(guò)ＩＭ劃分為叫個(gè)階、在室溫電４６３Ｋ時(shí)，主要發(fā)生尿素溶液的蒸發(fā)、分解，并有大量的縮：脲產(chǎn)生、ｆｒ：４６３－５２３Ｋ時(shí)，以索繼續(xù)分解，縮二脲也開(kāi)始發(fā)牛．分解，丨聚鋱酸逐漸增、５２３－６３３Ｋ時(shí)，尿素、縮：脲等兒乎完全被分解，二聚氰酸等開(kāi)始蒸發(fā)分解；四于６３３Ｋ后，三聚氰酸分解加快，在６４８－６５３Ｋ之間會(huì)完全分解Ｍｌ。Ｋｏｅｂｅｌ等引起副反應(yīng)的４１要反應(yīng)物是ＨＮＣＯ，快速升溫以及ＨＮＣＯ的快速擴(kuò)散能夠抑二脲、縮三脲、７聚Ｍ酸等副產(chǎn)物的產(chǎn)生⑴Ｉ。??Ｂｅｒｎｈａｒｄ?Ａ?Ｍ等人使用Ｔｉ０２作為尿素?zé)峤獾拇呋瘎�，研究Ｔｉ０２�?duì)以尜分解產(chǎn)物的影響，發(fā)現(xiàn)縮二脲，縮三脲，三聚氰酸等都可以被水解．縮二腺、縮三直接被水解，而？：聚氰酸則是先水解成氰尿酸，最后，氰秘酸完企水解成ＮＣ〇２丨丨２丨。??，

尿素溶液受熱會(huì)形成很多難溶于水，，是縮二脲（ＮＨ２ＣＯＮＨＣＯＮＨ２），縮二脲的產(chǎn)生機(jī)理為以下兩個(gè)反應(yīng)的（１）兩個(gè)尿素分子在高于１３３°Ｃ的溫度卜直接形成縮二脲和ＮＨ３。??２ＮＨ２ＣＯＮＨ２?＾?ＮＨ２ＣＯＮＨＣＯＮＨ２＋ＮＨ３（２）尿素首先分解為ＨＮＣＯ和ＮＨ３，溫度高于１６０°Ｃ，?ＨＮＣＯ與尿腮。??ＮＨ２ＣＯＮＨ２?ＨＮＣＯ＋?ＮＨ，ＮＨ２ＣＯＮＨ；?＋?ＨＮＣＯ?＾?ＮＨ２ＣＯＮＨＣＯＮＨ２圖２－３為縮二脲生成速率與尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溫度之間的關(guān)系。當(dāng)溫度二脲的生成速率隨尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高而升高。在〗８０°Ｃ、５０ｗｔ％的尿下，縮二脲的生成率約為丨〇％。在１６０°Ｃ、６０ｗｔ％的尿素溶液條件下，成率約為６％。因此，尿素水解時(shí)溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)控制在６０％以下。分?jǐn)?shù)．？定時(shí)，縮二脲的化成率隨溫度升高而升高。即使尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為到丨８０。（：時(shí)，縮二脲的１．：產(chǎn)率也達(dá)到了?７％左右。因此尿素水解溫度不／降低副反應(yīng)，溫度要擰制在丨８〇°Ｃ以下。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]改進(jìn)的熱力學(xué)方程模擬尿素水解系統(tǒng)[D]. 高騰飛.天津大學(xué) 2015
[2]尿素裝置水解系統(tǒng)的模擬與技術(shù)改進(jìn)[D]. 邵方元.重慶大學(xué) 2014
[3]尿素生產(chǎn)解吸及水解系統(tǒng)熱力學(xué)研究與設(shè)備模擬[D]. 付雪梅.重慶大學(xué) 2011



本文編號(hào)：2912817