工作原理

尿素水解反應是吸熱反應，在一定溫度、壓力和催化劑作用下，尿素與水發(fā)生水解反應生成氨氣和二氧化碳。其化學方程式為：一定條件。普通水解通常在溫度 130℃-150℃、壓力 0.4MPa-0.5MPa 左右進行。催化水解則是在上述條件基礎(chǔ)上，利用催化劑改變反應路徑，加快反應速率，可使反應溫度降低約 10℃-20℃。

結(jié)構(gòu)組成

反應器本體：一般為壓力容器，采用耐腐蝕材料如 316L 不銹鋼制造，能承受水解反應所需的溫度和壓力。內(nèi)部設(shè)有進料口、出料口、排污口、泄壓口等，還安裝有溫度傳感器、壓力變送器、雷達液位計等監(jiān)測儀表。

加熱系統(tǒng)：包括蒸汽盤管、蒸汽減溫減壓器等。蒸汽盤管用于間接加熱尿素溶液，使反應在適宜的溫度下進行；蒸汽減溫減壓器則將來自鍋爐輔汽母管的蒸汽減溫減壓至水解反應所需的參數(shù)。

進料系統(tǒng)：由尿素溶液儲罐、溶解罐、溶液輸送泵、計量裝置等組成。尿素溶液儲罐用于儲存一定濃度的尿素溶液，溶解罐可在啟機時對反應器注水、溶解催化劑等，溶液輸送泵將尿素溶液輸送到反應器內(nèi)，計量裝置確保進料的流量和濃度穩(wěn)定。

出料系統(tǒng)：主要是汽水分離器，位于反應器頂部，用于分離反應生成的氨氣、二氧化碳和水蒸氣的混合氣體中的液態(tài)水，防止水進入后續(xù)的氨噴射系統(tǒng)或其他處理設(shè)備，造成管道堵塞和設(shè)備腐蝕。

控制系統(tǒng)：由溫度傳感器、壓力傳感器、液位計等監(jiān)測儀表以及相應的控制閥門和控制器組成。實時監(jiān)測反應器內(nèi)的溫度、壓力、液位等參數(shù)，并根據(jù)設(shè)定值自動調(diào)節(jié)蒸汽流量、尿素溶液進料流量等，確保反應穩(wěn)定進行。

優(yōu)勢

可靠：尿素是一種相對穩(wěn)定、的固體物料，在儲存、運輸和使用過程中不存在液氨的泄漏、爆炸等風險，對人員和環(huán)境的危害較小。

產(chǎn)物純凈：水解反應生成的氣態(tài)氨較為純凈，雜質(zhì)含量少，可有效減少對 SCR 脫硝系統(tǒng)催化劑的毒害和污染，延長催化劑的使用壽命，同時也降低了氨逃逸率，減少了對大氣環(huán)境的二次污染。

運行穩(wěn)定：反應過程相對穩(wěn)定，對氨氣需求信號的響應時間雖然比熱解系統(tǒng)長，但通過水解反應器蒸汽空間的氨氣儲存量可起緩沖作用，基本能滿足實際運行需求，且系統(tǒng)的故障率較低，維護工作量相對較小。

靈活調(diào)節(jié)：通過調(diào)整尿素溶液的進料流量、水解爐的溫度和壓力等參數(shù)，可以根據(jù)實際需求靈活控制氨氣的產(chǎn)量，適應不同工況下的脫硝要求。

不足

投資成本高：尿素水解反應器及其配套系統(tǒng)的設(shè)備較為復雜，需要采用高質(zhì)量的耐腐蝕材料和先進的控制系統(tǒng)，因此初投資成本較高。

能耗較高：水解反應需要消耗大量的蒸汽或電能來提供熱量，運行過程中的能耗成本較高。此外，設(shè)備的維護和保養(yǎng)費用也相對較高，如定期更換耐腐蝕部件、清洗管道和閥門等。

響應速度慢：相比尿素熱解爐，尿素水解反應器對氨氣需求變化的響應速度相對較慢，在負荷快速變化的情況下，可能需要一定的時間來調(diào)整氨