(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122448868.6 (22)申请日 2021.10.1 1 (73)专利权人 西安热工 研究院有限公司 地址 710048 陕西省西安市碑林区兴庆路 136号 (72)发明人 袁壮　潘栋　杨世极　董陈　罗志　 尚桐　徐晓涛　舒凯　李淑宏　 杨晓刚　曹帅峰　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 代理人 陈翠兰 (51)Int.Cl. C01C 1/02(2006.01) B01D 53/26(2006.01) B01D 53/82(2006.01)B01D 53/62(2006.01) B01D 53/04(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种尿素 水解产品气净化系统 (57)摘要 本实用新型一种尿素水解产品气净化系统， 包括尿素水解反应器、 脱水装置、 CO2吸收解吸装 置和供氨母 管； 尿素水解反应器上设产品气出口 和产品气伴热管道； 脱水装置包括至少两个并联 的脱水单元， 其脱水外壳与脱水内壳之间的间隙 内布置有电加热组件； 脱水内壳的内部设气体干 燥剂， 侧壁连接产品气入口管道、 产品气出口管 道和水蒸气出口管道； CO2吸收解吸装置包括两 个脱除CO2单元和一个气体冷却装置； 脱除CO2单 元吸收外壳与吸收内壳之间形成气体通道分别 与脱水后产品气管道输出端连通， 两个脱除CO2 单元吸收内壳分别经对应内壳产品气出口管道 与供氨母管连通。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 215924414 U 2022.03.01 CN 215924414 U 1.一种尿素水解产品气净化系统， 其特征在于， 包括依次连接的尿素水解反应器(1)、 脱水装置、 CO2吸收解吸装置和供氨母管； 所述尿素 水解反应 器(1)上依次设置产品气出口(2)和产品气伴热 管道(3)； 所述脱水装置包括至少两个并联设置的脱水单元； 所述脱水单元包括脱水外壳和脱水 内壳； 所述脱 水外壳与脱 水内壳之间设置有间隙， 间隙内布置有电加热组件； 所述脱 水内壳 的内部设置气体干燥剂， 侧 壁上连接设置有产品气入口管道、 产品气出 口管道和水蒸气出 口管道； 所述两个脱 水单元的产品气入口管道分别与产品气伴热管道(3)连接， 产品气出口 管道合流后连接脱水后产品气管道(21)的输入端； 所述CO2吸收解吸装置包括两个脱除CO2单元和两个脱除CO2单元之间的气体冷却装置 (27)； 所述脱除CO2单元包括吸收外壳和吸收内壳， 以及吸收外壳与吸收内壳之间形成的气 体通道； 两个脱除CO2单元的气体通道分别与脱水后产品气 管道(21)的输出端连通， 两个脱 除CO2单元的气体通道分别连接气体冷却装置(27)后与另一个脱除CO2单元的吸收内壳连 通； 两个脱除CO2单元的吸收内壳分别经对应的内壳产品气 出口管道与供氨母管连通， 两个 脱除CO2单元的吸收内壳内设置C O2固态胺吸着剂， 两个脱除CO2单元的吸收内壳还分别设置 有CO2收集出口管道。 2.根据权利要求1所述的一种尿素水解产品气净化系统， 其特征在于， 所述的脱水单元 还包括设置在管道上的温度测量仪(10)、 湿度测量仪和阀门； 所述脱除CO2单元还包括设置 在管道上的CO2检测仪和阀门。 3.根据权利要求1所述的一种尿素水解产品气净化系统， 其特征在于， 所述脱水内壳中 水平设置有隔离钢板； 所述隔离钢板一端与脱水内壳侧 壁连接， 将气体干燥剂布置区域分 割为气体入口区域和气体出口区域。 4.根据权利要求3所述的一种尿素水解产品气净化系统， 其特征在于， 所述脱水内壳内 竖直设置有干燥剂隔离网板， 干燥剂隔离网板与隔离钢板及脱水内壳侧 壁连接， 气体干燥 剂置于干燥剂隔离网板围成的容置空间内。 5.根据权利要求1所述的一种尿素水解产品气净化系统， 其特征在于， 所述脱水单元还 包括水蒸气凝结箱(15)； 所述水蒸气凝结箱(15)与水蒸气出口管道连接 。 6.根据权利要求1所述的一种尿素水解产品气净化系统， 其特征在于， 所述脱水单元采 用箱体式， 其脱水外壳和脱水内 壳之间的间隙内布置呈回字型的电加热组件。 7.根据权利要 求1所述的一种尿 素水解产品气净化系统， 其特征在于， 所述CO2吸收解吸 装置还包括CO2收集箱(30)； 所述CO2收集箱(30)与第一CO2收集入口管道(84)和第二CO2收 集入口管道(94)连接 。 8.根据权利要求1所述的一种尿素水解产品气净化系统， 其特征在于， 所述气体冷却装 置(27)采用水冷模式， 其内部设置有作为放热回路 的换热管束(26)， 外部设置有除盐水入 口管道(37)和除盐水 出口管道(28)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 215924414 U 2一种尿素水解产品气净化系统 技术领域 [0001]本实用新型涉及烟气脱硝还原剂制备领域， 具体为一种尿素水解产品气净化系 统。 背景技术 [0002]目前燃煤火电厂脱硝系统多采用选择性催化还原(SCR)工艺， 脱硝反应所需要的 还原剂为氨气， 氨气可利用液氨、 氨水和尿素取得。 液氨、 氨水蒸发制氨， 这两种制氨系统工 艺简单、 初期投资、 运行成本和维护费用较低且易控制， 但由于液氨或者氨水是一种有毒危 险化学品， 同时电厂烟气脱硝液氨或氨水用量大、 储存多已形成重大危险源， 安全风险很 高。 为了降低厂区重大危险源的数量， 目前大多数火电厂采用尿素水解制氨工艺制备还原 剂氨气。 [0003]尿素水解反应的主要方程式为 ： 一定浓度的尿素溶液在饱和蒸汽的加热下反应生成中间产物氨基 甲酸铵， 氨基甲酸铵进一步反应生成氨气、 二氧化碳， 最终和水蒸气混合形成混合产品气。 目前普遍运用的是质量分数为50％尿素浓度， 其水解反应生成的混合气中各成分体积分数 占比为水蒸气44％、 二氧化碳19％和氨气37％。 尿素溶液水解反应过程产生的中间产物氨 基甲酸铵具有强腐蚀性， 混合气在低温条件下发生可逆反应凝结生产氨基甲酸铵， 腐蚀供 氨母管及附属部件， 与此同时进一步失水形成尿素结 晶体堵塞管道。 目前为了使混合气不 发生大比例的可逆反应， 水蒸气不冷凝成水， 常采用伴热保持混合气的温度。 尿素水解反应 器出口产品温度130～160度之间， 供氨母 管压力为0.35～0.55MPa， 为了保持产品气输送过 程中温度保持在水解器出口温度， 产品气 输送管道的的伴热温度要求需保持在140～170度 之间。 现行运行水解器供氨母管的伴热方式有蒸汽半管伴热、 蒸汽夹套管、 电伴热等， 不管 采用哪种伴热方式， 将消耗大量能量， 同时因伴热温度较高， 造成对伴热及保温施工的质量 较高。 实用新型内容 [0004]针对现有技术中存在的问题， 本实用新型提供一种尿素水解产品气净化系统， 设 计合理， 结构 简单， 使用方便， 能同时除去产品气中的水蒸气和CO2。 [0005]本实用新型 是通过以下技 术方案来实现： [0006]一种尿素水解产品气净化系统， 包括依次连接的尿素水解反应器、 脱水装置、 CO2 吸收解吸装置和供氨母管； [0007]所述尿素 水解反应 器上依次设置产品气出口和产品气伴热 管道； [0008]所述脱水装置包括至少两个并联设置的脱水单元； 所述脱水单元包括脱水外壳和 脱水内壳； 所述脱 水外壳与脱 水内壳之 间设置有间隙， 间隙内布置有电加热组件； 所述脱 水 内壳的内部设置气体干燥剂， 侧壁上连接设置有产品气入口管道、 产品气出 口管道和水蒸说　明　书 1/6 页 3 CN 215924414 U 3