CN104096512B - 一种尿素水解反应器出口除雾装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种尿素水解反应器出口除雾装置包括筒体，以及依次串联设置在筒体内其由环形隔板分隔的旋风除雾段和丝网除雾段；筒体下端伸入尿素水解反应器出口设置，上端形成气相出口并与尿素水解反应器出口固定；丝网除雾段出气端与气相出口连通，进气端连接旋风除雾段的排气端；旋风除雾段的进气口设置在筒体的侧壁上，旋风除雾段下端的排液口伸入尿素水解反应器内液面以下设置。通过采用两级串联装置进行除雾，第一级为旋风式除雾分离大液滴，第二级为丝网除雾分离小液滴；通过旋风除雾段出口气流以旋转流动的方式进入丝网除雾段，增加了气流在丝网除雾段内的运动轨迹长度，提高了丝网除雾段的除雾效果，获得更好的综合除雾效果，除雾能力更强。

Description

一种尿素水解反应器出口除雾装置

技术领域

本发明属于烟气脱硝技术领域，涉及一种尿素水解反应器出口除雾装置。

背景技术

尿素水解法制备氨气，是火电厂烟气SCR脱硝工艺中的一种还原剂制备工艺。其原理是尿素溶液在在水解反应器内，在一定温度和压力下，发生水解生成氨气和二氧化碳。生成的氨气、二氧化碳和部分水蒸气离开水解反应器后送入锅炉烟道，进行脱硝反应。水解反应器内部空间分为下部液相空间和上部气相空间，由于液相空间剧烈的沸腾，使汽相空间除了充满反应产物氨气、二氧化碳和部分蒸发的水蒸气外，还夹杂大量的小液滴。小液滴成分与水解反应液相同，溶解有部分尿素。如果小液滴跟随水解产物一起离开水解反应器进入后续工艺流程，由于后续工艺流程操作压力等因素的变化，会引起小液滴汽化，溶解在小液滴内的尿素则会结晶析出，堵塞管道及设备。因此必须尽量减少离开水解反应器的小液滴数量。

目前行业内常用的技术是在水解反应器生成物出口设置丝网除雾器，如图1所示，一方面由于气相中小液滴含量大，受丝网除雾器自身除雾能力的限制，除雾效果并不理想，除雾效果无法提高。另一方面目前的丝网除雾器采取内置式固定结构，发生堵塞后不易检修和更换。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种工作效率高，维修和更换方便的尿素水解反应器出口除雾装置。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种尿素水解反应器出口除雾装置包括筒体，以及依次串联设置在筒体内其由环形隔板分隔的旋风除雾段和丝网除雾段；筒体下端伸入尿素水解反应器出口设置，上端形成气相出口并与尿素水解反应器出口固定；丝网除雾段出气端与气相出口连通，进气端连接旋风除雾段的排气端；旋风除雾段的进气口设置在筒体的侧壁上，旋风除雾段下端的排液口伸入尿素水解反应器内液面以下设置。

优选的，丝网除雾段的下端面呈倒锥面设置。

进一步，丝网除雾段的下方中央设置有延伸至排液口的稳涡杆。

优选的，进气口对称设置在与旋风除雾段对应筒体的侧壁上，进气口的进气方向与其所在筒体的内圆相切。

进一步，排液口内设置有呈螺旋排布的导流叶片，导流叶片的螺旋方向与旋风除雾段中气流旋向相同。

优选的，筒体上端通过设置的出口法兰与尿素水解反应器出口挂接固定。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过采用两级串联装置进行除雾，第一级为旋风式除雾能够分离气流中的大液滴，第二级为丝网除雾分离气流中的小液滴；通过旋风除雾段出口气流以旋转流动的方式进入丝网除雾段，从而增加了气流在丝网除雾段内的运动轨迹长度，提高了丝网除雾段的除雾效果，进而获得更好的综合除雾效果，除雾能力更强，设备的整体除雾效果相比现有设计大大提高，经过除雾器后的气体带液量降低50％以上；同时通过将原来的内置式固定丝网除雾器结构，改为两级串联一体式插入结构，方便了检修和维护。

进一步的，通过对丝网除雾段下端的倒锥面设置，增大了丝网除雾器与含雾气流的初始接触面积，提高丝网除雾段除污能力。另一方面，被丝网除雾器收集的液体易于在富集于锥体段下部并及时排除，更好的提高丝网除雾段除污能力。

进一步的，利用设置在丝网除雾段下端稳涡杆，能够稳定旋转气流的涡核，减小涡核末端旋进效应，提高旋风除雾段的分离效率；另一方面稳涡杆能够将富集于丝网除雾器锥体段下部的收集液导流至除雾器底部排出，又提高丝网除雾段的分离效率。

进一步的，通过进气口的对称设置使得气流在进入时通过进气口的限制，能够自行在旋风除雾段形成涡流提高分离效果。

进一步的，通过设置的导流叶片引导后流入水解反应器内尿素溶液，能够减少收集液对水解反应器内溶液的扰动，减少飞溅，降低了气流中的含液量。

进一步的，通过在筒体上端设置的法兰实现与反应器出口的快速配合，提高了检修和更换的效率。

附图说明

图1是现有技术中尿素水解反应器出口丝网除雾器结构示意图。

图2是本专利实例中所述除雾器的使用状态图。

图3为本专利实例中所述除雾器的结构示意图。

图4为图3的A-A向剖视图。

图中：旋风除雾段1，丝网除雾段2，进气口3，气相出口4，出口发兰5，排液口6，导流叶片7，筒体10。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明一种尿素水解反应器出口除雾装置，如图3所示，其包括筒体10，以及依次串联设置在筒体10内其由环形隔板9分隔的旋风除雾段1和丝网除雾段2；筒体10下端伸入尿素水解反应器出口设置，上端形成气相出口4并与尿素水解反应器出口固定；所述的丝网除雾段2出气端与气相出口4连通，进气端连接旋风除雾段1的排气端；旋风除雾段1的进气口3设置在筒体10的侧壁上，旋风除雾段1下端的排液口6伸入尿素水解反应器内液面以下设置。其中，如图3所示，丝网除雾段2的下端面呈倒锥面设置，且下方中央设置有延伸至排液口6的稳涡杆8。如图3所示，进气口3对称设置在与旋风除雾段1对应筒体10的侧壁上，如图4所示，进气口3的进气方向与其所在筒体10的内圆相切。如图3和图4所示，排液口6内设置有呈螺旋排布的导流叶片7，导流叶片7的螺旋方向与旋风除雾段1中气流旋向相同。如图3所示，筒体10上端通过设置的出口法兰5与尿素水解反应器出口挂接固定。

本发明使用时，如图2所示，将本发明通过出口法兰5与尿素水解反应器出口挂接固定，并通过螺栓固定；在尿素水解反应器中尿素水解生成的氨气、二氧化碳和部分气化的水蒸气组成的混合气体携带小液滴由进气口3进入旋风除雾段1中，在旋风除雾段1内发生旋转，较大粒径的液滴在离心力的作用下，被甩到旋风除雾段1的壁面上，在重力及向下气流的作用下由排液口6排出，并在导流叶片7的作用下，无飞溅的回到尿素水解反应器中。混和气及小颗粒液滴经由旋风除雾段1向上进入丝网除雾段2中，小液滴在丝网除雾段2内呈螺旋运动被分离，除雾后的混合气体经气相出口4离开水解反应器进入下一工序；在丝网除雾段2中被分离的液滴在下部的锥面汇集并经稳涡杆8引导排出，稳涡杆8同时起到了稳定筒体10内涡流中心的作用，提高了整体的分离效果；设备的整体除雾效果相比原设计大大提高，经过除雾器后的气体带液量降低50％以上。

本发明实施的方式不仅限制于此。

Claims (5)

1.一种尿素水解反应器出口除雾装置，其特征在于，包括筒体(10)，以及依次串联设置在筒体(10)内其由环形隔板(9)分隔的旋风除雾段(1)和丝网除雾段(2)；所述的筒体(10)下端伸入尿素水解反应器出口设置，上端形成气相出口(4)并与尿素水解反应器出口固定；所述的丝网除雾段(2)出气端与气相出口(4)连通，进气端连接旋风除雾段(1)的排气端；所述的旋风除雾段(1)的进气口(3)设置在筒体(10)的侧壁上，旋风除雾段(1)下端的排液口(6)伸入尿素水解反应器内液面以下设置；丝网除雾段(2)的下端面呈倒锥面设置。

2.根据权利要求1所述的一种尿素水解反应器出口除雾装置，其特征在于，丝网除雾段(2)的下方中央设置有延伸至排液口(6)的稳涡杆(8)。

3.根据权利要求1所述的一种尿素水解反应器出口除雾装置，其特征在于，所述的进气口(3)对称设置在与旋风除雾段(1)对应筒体(10)的侧壁上，进气口(3)的进气方向与其所在筒体(10)的内圆相切。

4.根据权利要求1或3所述的一种尿素水解反应器出口除雾装置，其特征在于，所述的排液口(6)内设置有呈螺旋排布的导流叶片(7)，导流叶片(7)的螺旋方向与旋风除雾段(1)中气流旋向相同。

5.根据权利要求1所述的一种尿素水解反应器出口除雾装置，其特征在于，所述的筒体(10)上端通过设置的出口法兰(5)与尿素水解反应器出口挂接固定。