尿素溶液熱解制氨是一個復雜的化學過程,以下是該過程的詳細解釋:
1.尿素熱解的主要反應:
.初期階段,尿素(CO(NH?)?)熱解生成等物質的量的氨氣(NH?)和異氰酸(HNCO)。反應式為:CO(NH?)? → NH? + HNCO
.第二階段,異氰酸進一步水解生成等物質量的氨氣和二氧化碳(CO?)。反應式為:HNCO + H?O → NH? + CO?
.因此,總反應式為:CO(NH?)? + H?O = 2NH? + CO?
2.反應條件:
.熱解反應通常在350~650℃的空氣或煙氣中進行。定制尿素熱解脫硝設備撬裝
.在小型實驗裝置上,已經確定了實驗工況為:熱解溫度350℃、載氣流量1.0L、50%尿素溶液初始濃度和空速18000h?1。
3.催化劑的影響:
.催化劑如TiO?和ZrO?可以有效地降低尿素熱解反應的活化能,加快反應速率。
.在300℃以上的實驗工況下,TiO?和ZrO?的催化效果基本趨于一致。
.Al?O?的催化效果僅次于TiO?,而SiO?基本沒有催化效果。
4.工藝流程:
.尿素顆粒儲存于儲倉,由稱重給料機輸送至尿素溶解罐。
.使用除鹽水將固體尿素溶解成50%的尿素溶液(需外部加熱,保證尿素溶液的溫度在30℃以上)。
.尿素溶液經由給料泵、循環系統、計量分配裝置、霧化噴嘴等進入絕熱分解室(熱解爐)。
.稀釋空氣經加熱也進入到分解室。
5.注意事項:
.熱解系統需要汽化全部水分和其他物質,耗能很大,同時需要不斷補充較多除鹽水。定制尿素熱解脫硝設備撬裝
.尿素中的不可燃雜質(如鐵、鎳化合物)將進入煙氣中并進入SCR系統。
總的來說,尿素溶液熱解制氨是一個在高溫下進行的化學反應,通過加入催化劑可以降低反應活化能,加快反應速率。該工藝在SCR脫硝技術中有重要應用,特別是在車船用柴油機尾氣處理中。