一種尿素水解反應器出口除霧裝置製造方法
2023-11-01 15:17:27
一種尿素水解反應器出口除霧裝置製造方法
【專利摘要】本發明一種尿素水解反應器出口除霧裝置包括筒體，以及依次串聯設置在筒體內其由環形隔板分隔的旋風除霧段和絲網除霧段；筒體下端伸入尿素水解反應器出口設置，上端形成氣相出口並與尿素水解反應器出口固定；絲網除霧段出氣端與氣相出口連通，進氣端連接旋風除霧段的排氣端；旋風除霧段的進氣口設置在筒體的側壁上，旋風除霧段下端的排液口伸入尿素水解反應器內液面以下設置。通過採用兩級串聯裝置進行除霧，第一級為旋風式除霧分離大液滴，第二級為絲網除霧分離小液滴；通過旋風除霧段出口氣流以旋轉流動的方式進入絲網除霧段，增加了氣流在絲網除霧段內的運動軌跡長度，提高了絲網除霧段的除霧效果，獲得更好的綜合除霧效果，除霧能力更強。
【專利說明】一種尿素水解反應器出口除霧裝置
【技術領域】
[0001] 本發明屬於煙氣脫硝【技術領域】，涉及一種尿素水解反應器出口除霧裝置。
【背景技術】
[0002] 尿素水解法製備氨氣，是火電廠煙氣SCR脫硝工藝中的一種還原劑製備工藝。其 原理是尿素溶液在在水解反應器內，在一定溫度和壓力下，發生水解生成氨氣和二氧化碳。 生成的氨氣、二氧化碳和部分水蒸氣離開水解反應器後送入鍋爐煙道，進行脫硝反應。水解 反應器內部空間分為下部液相空間和上部氣相空間，由於液相空間劇烈的沸騰，使汽相空 間除了充滿反應產物氨氣、二氧化碳和部分蒸發的水蒸氣外，還夾雜大量的小液滴。小液滴 成分與水解反應液相同，溶解有部分尿素。如果小液滴跟隨水解產物一起離開水解反應器 進入後續工藝流程，由於後續工藝流程操作壓力等因素的變化，會引起小液滴汽化，溶解在 小液滴內的尿素則會結晶析出，堵塞管道及設備。因此必須儘量減少離開水解反應器的小 液滴數量。
[0003] 目前行業內常用的技術是在水解反應器生成物出口設置絲網除霧器，如圖1所 示，一方面由於氣相中小液滴含量大，受絲網除霧器自身除霧能力的限制，除霧效果並不理 想，除霧效果無法提高。另一方面目前的絲網除霧器採取內置式固定結構，發生堵塞後不易 檢修和更換。
【發明內容】
[0004] 針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種工作效率高，維修和更換方便的尿 素水解反應器出口除霧裝置。
[0005] 本發明是通過以下技術方案來實現：
[0006] -種尿素水解反應器出口除霧裝置包括筒體，以及依次串聯設置在筒體內其由環 形隔板分隔的旋風除霧段和絲網除霧段；筒體下端伸入尿素水解反應器出口設置，上端形 成氣相出口並與尿素水解反應器出口固定；絲網除霧段出氣端與氣相出口連通，進氣端連 接旋風除霧段的排氣端；旋風除霧段的進氣口設置在筒體的側壁上，旋風除霧段下端的排 液口伸入尿素水解反應器內液面以下設置。
[0007] 優選的，絲網除霧段的下端面呈倒錐面設置。
[0008] 進一步，絲網除霧段的下方中央設置有延伸至排液口的穩渦杆。
[0009] 優選的，進氣口對稱設置在與旋風除霧段對應筒體的側壁上，進氣口的進氣方向 與其所在筒體的內圓相切。
[0010] 進一步，排液口內設置有呈螺旋排布的導流葉片，導流葉片的螺旋方向與旋風除 霧段中氣流旋向相同。
[0011] 優選的，筒體上端通過設置的出口法蘭與尿素水解反應器出口掛接固定。
[0012] 與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：
[0013] 本發明通過採用兩級串聯裝置進行除霧，第一級為旋風式除霧能夠分離氣流中的 大液滴，第二級為絲網除霧分離氣流中的小液滴；通過旋風除霧段出口氣流以旋轉流動的 方式進入絲網除霧段，從而增加了氣流在絲網除霧段內的運動軌跡長度，提高了絲網除霧 段的除霧效果，進而獲得更好的綜合除霧效果，除霧能力更強，設備的整體除霧效果相比現 有設計大大提高，經過除霧器後的氣體帶液量降低50%以上；同時通過將原來的內置式固 定絲網除霧器結構，改為兩級串聯一體式插入結構，方便了檢修和維護。
[0014] 進一步的，通過對絲網除霧段下端的倒錐面設置，增大了絲網除霧器與含霧氣流 的初始接觸面積，提高絲網除霧段除汙能力。另一方面，被絲網除霧器收集的液體易於在富 集於錐體段下部並及時排除，更好的提高絲網除霧段除汙能力。
[0015] 進一步的，利用設置在絲網除霧段下端穩渦杆，能夠穩定旋轉氣流的渦核，減小渦 核末端旋進效應，提高旋風除霧段的分離效率；另一方面穩渦杆能夠將富集於絲網除霧器 錐體段下部的收集液導流至除霧器底部排出，又提高絲網除霧段的分離效率。
[0016] 進一步的，通過進氣口的對稱設置使得氣流在進入時通過進氣口的限制，能夠自 行在旋風除霧段形成渦流提高分離效果。
[0017] 進一步的，通過設置的導流葉片引導後流入水解反應器內尿素溶液，能夠減少收 集液對水解反應器內溶液的擾動，減少飛濺，降低了氣流中的含液量。
[0018] 進一步的，通過在筒體上端設置的法蘭實現與反應器出口的快速配合，提高了檢 修和更換的效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1是現有技術中尿素水解反應器出口絲網除霧器結構示意圖。
[0020] 圖2是本專利實例中所述除霧器的使用狀態圖。
[0021] 圖3為本專利實例中所述除霧器的結構示意圖。
[0022] 圖4為圖3的A-A向剖視圖。
[0023] 圖中：旋風除霧段1，絲網除霧段2,進氣口 3,氣相出口 4,出口發蘭5,排液口 6,導流葉片7,筒體10。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合具體的實施例對本發明做進一步的詳細說明，所述是對本發明的解釋而 不是限定。
[0025] 本發明一種尿素水解反應器出口除霧裝置，如圖3所示，其包括筒體10,以及依次 串聯設置在筒體10內其由環形隔板9分隔的旋風除霧段1和絲網除霧段2 ;筒體10下端 伸入尿素水解反應器出口設置，上端形成氣相出口 4並與尿素水解反應器出口固定；所述 的絲網除霧段2出氣端與氣相出口 4連通，進氣端連接旋風除霧段1的排氣端；旋風除霧段 1的進氣口 3設置在筒體10的側壁上，旋風除霧段1下端的排液口 6伸入尿素水解反應器 內液面以下設置。其中，如圖3所示，絲網除霧段2的下端面呈倒錐面設置，且下方中央設 置有延伸至排液口 6的穩渦杆8。如圖3所示，進氣口 3對稱設置在與旋風除霧段1對應筒 體10的側壁上，如圖4所示，進氣口 3的進氣方向與其所在筒體10的內圓相切。如圖3和 圖4所示，排液口 6內設置有呈螺旋排布的導流葉片7,導流葉片7的螺旋方向與旋風除霧 段1中氣流旋向相同。如圖3所示，筒體10上端通過設置的出口法蘭5與尿素水解反應器 出口掛接固定。
[0026] 本發明使用時，如圖2所示，將本發明通過出口法蘭5與尿素水解反應器出口掛 接固定，並通過螺栓固定；在尿素水解反應器中尿素水解生成的氨氣、二氧化碳和部分氣化 的水蒸氣組成的混合氣體攜帶小液滴由進氣口 3進入旋風除霧段1中，在旋風除霧段1內 發生旋轉，較大粒徑的液滴在離心力的作用下，被甩到旋風除霧段1的壁面上，在重力及向 下氣流的作用下由排液口 6排出，並在導流葉片7的作用下，無飛濺的回到尿素水解反應器 中。混和氣及小顆粒液滴經由旋風除霧段1向上進入絲網除霧段2中，小液滴在絲網除霧 段2內呈螺旋運動被分離，除霧後的混合氣體經氣相出口 4離開水解反應器進入下一工序； 在絲網除霧段2中被分離的液滴在下部的錐面匯集並經穩渦杆8引導排出，穩渦杆8同時 起到了穩定筒體10內渦流中心的作用，提高了整體的分離效果；設備的整體除霧效果相比 原設計大大提高，經過除霧器後的氣體帶液量降低50%以上。
[0027] 本發明實施的方式不僅限制於此。
【權利要求】
1. 一種尿素水解反應器出口除霧裝置，其特徵在於，包括筒體（10)，以及依次串聯設 置在筒體（10)內其由環形隔板（9)分隔的旋風除霧段⑴和絲網除霧段（2);所述的筒體 (10)下端伸入尿素水解反應器出口設置，上端形成氣相出口（4)並與尿素水解反應器出口 固定；所述的絲網除霧段（2)出氣端與氣相出口（4)連通，進氣端連接旋風除霧段（1)的排 氣端；所述的旋風除霧段⑴的進氣口⑶設置在筒體（10)的側壁上，旋風除霧段⑴下 端的排液口（6)伸入尿素水解反應器內液面以下設置。
2. 根據權利要求1所述的一種尿素水解反應器出口除霧裝置，其特徵在於，絲網除霧 段（2)的下端面呈倒錐面設置。
3. 根據權利要求1或2所述的一種尿素水解反應器出口除霧裝置，其特徵在於，絲網除 霧段（2)的下方中央設置有延伸至排液口（6)的穩渦杆（8)。
4. 根據權利要求1所述的一種尿素水解反應器出口除霧裝置，其特徵在於，所述的進 氣口（3)對稱設置在與旋風除霧段（1)對應筒體（10)的側壁上，進氣口（3)的進氣方向與 其所在筒體（10)的內圓相切。
5. 根據權利要求1或4所述的一種尿素水解反應器出口除霧裝置，其特徵在於，所述 的排液口（6)內設置有呈螺旋排布的導流葉片（7)，導流葉片（7)的螺旋方向與旋風除霧段 (1)中氣流旋向相同。
6. 根據權利要求1所述的一種尿素水解反應器出口除霧裝置，其特徵在於，所述的筒 體（10)上端通過設置的出口法蘭（5)與尿素水解反應器出口掛接固定。
【文檔編號】B01D50/00GK104096512SQ201410342968
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2014年7月17日
【發明者】張波, 張向宇, 向小鳳, 徐宏傑 申請人:中國華能集團公司, 西安熱工研究院有限公司