液氨转尿素脱硝 |
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尿素溶液热解制氨是一个复杂的化学过程，以下是该过程的详细解释：
1.尿素热解的主要反应： .第一阶段，尿素（CO(NH₂)₂）热解生成等物质的量的氨气（NH₃）和异氰酸（HNCO）。反应式为：CO(NH₂)₂ → NH₃ + HNCO .第二阶段，异氰酸进一步水解生成等物质量的氨气和二氧化碳（CO₂）。反应式为：HNCO + H₂O → NH₃ + CO₂ .因此，总反应式为：CO(NH₂)₂ + H₂O = 2NH₃ + CO₂ 2.反应条件： .热解反应通常在350～650℃的空气或烟气中进行。 .在小型实验装置上，已经确定了最佳实验工况为：热解温度350℃、载气流量1.0L、50%尿素溶液初始浓度和空速18000h⁻¹。 3.催化剂的影响： .催化剂如TiO₂和ZrO₂可以有效地降低尿素热解反应的活化能，加快反应速率。 .在300℃以上的实验工况下，TiO₂和ZrO₂的催化效果基本趋于一致。 .Al₂O₃的催化效果仅次于TiO₂，而SiO₂基本没有催化效果。 4.工艺流程： .尿素颗粒储存于储仓，由称重给料机输送至尿素溶解罐。 .使用除盐水将固体尿素溶解成50%的尿素溶液（需外部加热，保证尿素溶液的温度在30℃以上）。 .尿素溶液经由给料泵、循环系统、计量分配装置、雾化喷嘴等进入绝热分解室（热解炉）。 .稀释空气经加热也进入到分解室。 5.注意事项： .热解系统需要汽化全部水分和其他物质，耗能很大，同时需要不断补充较多除盐水。 .尿素中的不可燃杂质（如铁、镍化合物）将进入烟气中并进入SCR系统。 总的来说，尿素溶液热解制氨是一个在高温下进行的化学反应，通过加入催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率。该工艺在SCR脱硝技术中有重要应用，特别是在车船用柴油机尾气处理中。 |
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