尿素催化水解制氨工艺腐蚀特性研究与优化

通过各种尿素制氨技术特点对比,选定采用尿素催化水解制氨技术路线,并对该技术的工艺流程、工艺特点进行说明,尤其对影响该工艺腐蚀特性的因素详细分析,并通过实验研究结果表明,材料的选择对腐蚀速率具有明显影响,304L腐蚀速率约为316L的1.64倍。最终对尿素催化水解制氨工艺从材料选择、运行温度、尿素品质、加热盘管蒸汽温度等几个方面提出了工艺优化措施。

燃煤发电厂尿素催化水解制氨工艺运行中出现的问题及处理

因尿素水解制氨系统具有较高安全性,多数燃煤发电厂已采用尿素水解制氨来处理产生的NOx。而尿素水解制氨系统设计不完善会在运行中出现各种问题。针对出现的问题深入分析并提出处理方法,进而提高尿素催化水解系统运行的可靠性。

尿素催化合成乙酸-β-萘酯

以尿素为催化剂,采用乙酸酐和β-萘酚合成乙酸-β-萘酯。乙酸-β-萘酯合成的最佳工艺条件为:n(乙酸酐):n(β-萘酚)为1.2:1,催化剂尿素用量占β-萘酚物质的量的10%,反应温度80℃,反应时间40 min,此条件下,收率达95.7%,催化剂可重复使用4次以上。

火力发电厂尿素催化水解制氨技术应用

罗定电厂1#和2#机组脱硝系统采用尿素催化水解制氨技术后的使用情况和效果。该技术具有能耗低、能耗成本低、尿素利用率高,产生氨气纯度高,无中间副产物等优点。

脱硝尿素催化水解运行中的问题分析及改进措施

本文介绍了某新建燃煤电厂2×660 MW机组脱硝尿素催化水解制氨系统运行中出现的问题及原因分析,并提出改进措施,进而提高尿素催化水解系统运行的可靠性,保证电厂稳定运行。

火力发电厂尿素催化水解制氨技术应用

到目前为止,我国火电厂中最为常见的制氨技术就是尿素催化水解技术。该技术具有能耗低、能耗成本低、尿素利用率高,产生氨气纯度高,无中间副产物等优点,基于此,本文对尿素催化水解制氨技术在火力发电厂中的应用进行了分析,希望能够提供相关借鉴。

镍基复合物制备及电催化尿素废水研究——镍基蓄电池在电动汽车中的应用

首先,从镍基复合物与电催化尿素废水出发,分析其化学机理与理论支撑;其次,阐述了该理论基础,指出了镍基蓄电池在电动汽车之中广泛使用的是镍氢蓄电池与镍镉蓄电池两种类型,同时分析了镍镉蓄电池与镍氢蓄电池的工作原理、故障及优缺点。研究结论可为镍氢蓄电池与镍镉蓄电池的相关学者提供参考。

柴油机尿素选择催化还原技术现状及发展趋势

严格的排放法规要求进一步降低NOx排放,选择催化还原(SCR)技术是欧V和欧VI阶段去除NOx的主流技术。首先介绍降低柴油机NOx排放的尿素选择催化还原技术(Urea-SCR)的化学反应机理,然后分别从尿素存储装置、尿素供给系统、催化器及控制单元等方面指出Urea-SCR的研究现状,最终在已有研究基础上对SCR技术的发展趋势进行分析。

尿素-SCR催化器与发动机性能匹配试验研究

对一台国IV重型柴油机装用不同厂家生产的3种典型商用尿素-SCR催化转化器在台架上进行了动力性、经济性和排放等性能匹配试验,重点研究催化转化器的压降特性、起燃特性、动态响应和转化效率等性能。结果表明,催化器目数越少,其压降越小;起燃温度低,动态响应快的催化器具有较好的NOx控制效果,且在减少NH3、SO2、N2O和NO2排放方面效果也较好。SCR尺寸和结构相同时,发动机动力性和经济性基本不受催化剂配方和涂层工艺的影响。

尿素水解技术在1000MW超超临界燃煤机组的应用

2022年初国家能源局发布的国能发安全〔2022〕21号文件,要求全国燃煤电厂在2024年底前完成尿素制氨替代液氨改造。尿素水解制氨工艺越来越多的被用在了大型燃煤机组上。文章基于此背景,对比各尿素制氨工艺,分析尿素水解工艺存在问题的原因,并给出了有效的措施。

CH_4对于尿素选择性非催化还原脱硝的影响研究

在加热的石英反应器中研究CH_4对于模拟烟气尿素选择性非催化还原(SNCR)脱硝过程的影响。结果表明:添加CH_4可使脱硝曲线向低温方向移动,提高低温下的脱硝效率及脱硝温度窗口宽度,但最佳脱硝效率略有降低,当CH_4添加比由0增大到6.0时,尿素SNCR最佳脱硝效率减少了近14百分点,最佳脱硝温度降低了200℃,当CH_4添加比为2.0时脱硝温度窗口宽度最大,为296℃;添加CH_4可以缓解尿素SNCR体系的NH_3、HNCO逃逸,NH3、HNCO的近零排放温度均下降约150℃,为控制CH_4逃逸,喷入CH_4时应尽量保证喷入处温度不低于850℃;添加CH_4会提高低温下尿素SNCR的N_2O生成浓度,因此低温下N_2O的排放问题要引起足够重视;温度低于1 000℃时,提高氨氮比可以增强CH_4对脱硝效率的促进作用,但高于1 000℃时则起抑制作用。

尿素选择性催化还原转化器分析技术(第2部分)——催化剂反应过程模拟

作为一项极有前途的能降低柴油机氮氧化物(NO_x)排放的技术,尿素选择性催化还原(SCR)系统受到了广泛关注。开发了尿素SCR催化反应模型,用于分析催化剂表面尿素的分解反应及其详细的化学反应。通过对催化转化器内部的直接测试分析,证实了尿素分解反应模型的有效性。采用新开发的模型,可以成功地预测安装尿素SCR系统的车辆在各种实际行驶条件下的废气(如NO_x和氨)排放性能。

尿素选择性催化还原转化器分析技术(第1部分)——还原剂转化过程测试

为了分析尿素选择性催化还原(SCR)转化器中还原剂的转化过程,开发了2种诊断技术:一种用于测量氨(NH_3),另一种用于测量包括未参与反应的尿素和异氰酸在内的还原剂总量。这些技术适用于测量SCR转化器入口及内部的还原剂形态。揭示了尿素→NH_3的转化率,以及催化转化器入口的还原剂分布,同时也分析了催化转化器内部的尿素→NH_3转化率随时间的变化趋势。

大型尿素选择性催化还原系统车辆在使用过程中的排放性能变化

在底盘测功器上,对3辆采用尿素选择性催化还原(SCR)系统的车辆进行测试,3辆试验车均符合日本新长期排放法规的限值要求。随着催化剂性能的老化,这些试验车辆会排放出大量的氮氧化物(NOx)。SCR催化剂性能老化的原因之一是碳氢化合物中毒,而这可以在运行30min后,或是在更高负荷的运行工况下得以恢复。通过抑制SCR系统前段氧化催化转化器的性能老化以促进NO2形成,可以改善车辆在行驶10万km或更长里程后的NOx排放性能。

重型柴油机NO_x尿素SCR混合器的设计与试验研究

设计了2种紧凑型混合器,分别为带4个叶片的混合器1和带4组叶片对(8个叶片)的混合器2。试验用U型管和傅里叶变换红外光谱仪研究了混合器对压力损失和NOx转化效率的影响。试验结果表明:排气流量、排气管管径对压力损失影响较大,而温度对压力损失影响较小;混合器2的压力损失比混合器1的小;混合器使NOx转化效率最大提高约10%;混合器安装在喷嘴后端比安装在喷嘴前端时的NOx转化效率高;无混合器时外径63mm排气管对应的NOx转化效率比外径76mm排气管对应的NOx转化效率提高约8%。

混合器对车用柴油机尿素SCR系统性能影响的试验研究

通过试验研究了混合器对车用柴油机尿素选择催化还原系统性能的影响。试验结果表明,排气流量和排气管径对压力损失影响较大,而温度的影响相对较小;安装混合器不但促进还原剂与排气的混合,而且使还原剂的分布更加均匀,从而提高了NOx的转化率,最大提高约10%。

烟气脱硝尿素制氨工艺技术研究进展

燃煤和燃气电站的烟气必须进行脱硝处理,脱硝还原剂为液氨和尿素。由于液氨受到安全、地域等因素的限制,已被列为重大危险源,国内机组面临大量液氨的改造问题,尿素分解制氨技术代替液氨技术成为发展趋势。尿素直喷技术对温度要求严格,会造成尿素利用率极低,有时甚至不足50%,运行成本增加;尿素热解技术高温运行,能耗极高,引进气气换热技术后,热解炉尾端堵塞造成机组强制停炉、尿素利用率不高等问题仍无法解决;尿素普通水解技术能耗低,尿素利用率提高,但反应速度慢、响应时间长,无法满足机组快速变负荷中的供氨需求,制约了机组的灵活性运行和深度调峰,通过增大反应器体积以增加氨气缓存量、提高反应温度和反应速度,可基本满足现场需要,但增加了反应器尺寸,升温易使腐蚀加剧,进一步降低了尿素利用率。尿素直喷技术、尿素热解制氨技术、尿素普通水解技术均存在一定的缺点,新研发的低能耗尿素催化水解制氨技术大幅提高了反应速度,降低了运行温度,进而降低腐蚀,尿素利用率可达99%以上,减小体积和能耗,降低了运行成本,目前已应用于国内主要发电集团。

烟气脱硝用尿素水解制氨技术理论与实践

火力发电和石油石化等行业的烟气必须进行脱硝处理,将NOx被还原成N 2后被排放到大气中,脱硝还原剂一般为液氨和尿素。由于液氨存在重大的安全隐患,存储和运输均存在一定的限制,并已被列为重大危险源,因此目前还原剂多选择尿素。尿素分解制氨包括尿素热解技术和尿素水解技术,尿素水解技术可分为尿素普通水解和催化水解技术。通过研究不添加催化剂的尿素普通水解技术和添加催化剂的尿素催化水解技术的反应机理,以及反应速率、水解率、能耗随机组负荷变化等,发现尿素催化水解制氨技术由于添加了催化剂,改变了化学反应的中间过程,在相同温度下,催化剂的加入降低了反应活化能,反应速率常数减小,反应速度提高,响应速度加快,达到低温运行的效果,从而能耗降低,尿素利用率可达99%以上;腐蚀减小,解决了普通水解无法满足机组快速变化的需氨量和高温运行造成的腐蚀。催化剂与尿素反应生成一种中间产物,中间产物又分解生成催化剂,因此催化剂在整个反应中无消耗,不会增加系统的运行成本。

脱硝SCR液氨站改尿素制氨技术探讨

近年来,由于尿素制氨比液氨法具有更高的安全性,在SCR脱硝新建或改造项目中,液氨站越来越多地被尿素制氨系统取代。本文以辽宁某电厂为例,探讨与对比了尿素热解与尿素催化水解两种尿素制氨技术。从电厂长期运行角度来说,尿素催化水解制氨法更具有经济性。

锅炉烟气脱硝尿素直喷的节能改造与系统优化

针对国内锅炉烟气脱硝尿素直喷运行过程中存在的问题,从物耗、尿素分解率、副产物等方面进行分析,对当前成熟的尿素烟气直喷技术和尿素水解技术路线进行比较,形成尿素直喷节能改造的最佳技术路线。现场运行实践表明,采用尿素催化水解技术对尿素直喷进行改造,脱硝系统制氨可靠性得到大幅提高,优化了物耗、尿素利用率、对锅炉内钢管的影响等指标,节能改造的投资回收期为1~2 a。