El proceso de producción de urea y amoníaco se puede dividir principalmente en dos partes: preparación y almacenamiento de la solución de urea y descomposición de urea para producir amoníaco. Según los diferentes procesos de descomposición de urea para producir amoníaco, los procesos de producción de amoníaco de urea se dividen en proceso de hidrólisis de urea y proceso de descomposición térmica de urea.
1. Proceso de hidrólisis de urea
La solución de urea sufre una reacción de hidrólisis a una temperatura de reacción de {{0}} grados y una presión de reacción de 0,4-0.6MPa para producir un gas mixto de NH3, H2O y CO2. La proporción en volumen de la solución de urea en el reactor de hidrólisis generalmente se controla por debajo del 70%. El espacio superior se utiliza como espacio amortiguador para el gas de hidrólisis y, en general, se reservan 3-5 minutos de amoníaco requerido para mejorar su capacidad de respuesta a la carga de la caldera.
La hidrólisis catalítica se basa en la hidrólisis ordinaria. Durante la puesta en servicio inicial se añade un catalizador de fosfato de amonio al reactor de hidrólisis. Mediante la acción catalítica del catalizador, la urea sufre una rápida reacción de hidrólisis a una temperatura de {{0}} grados y una presión de 0.4-0.9MPa, y el tiempo de respuesta puede alcanzar menos de 1 min. .
La hidrólisis catalítica de urea se basa en la hidrólisis ordinaria. El fosfato se agrega como catalizador durante el proceso de hidrólisis de la urea para cambiar la ruta de reacción, acelerar la velocidad de reacción y aumentar la velocidad de respuesta.
2. Proceso de pirólisis de urea
La tecnología de pirólisis utiliza aire caliente como fuente de calor para descomponer rápidamente una solución de urea al 40%-50% a 450-600 grados.
El sistema de almacenamiento del agente disolvente de urea del método de pirólisis de urea es el mismo que el del método de hidrólisis. La solución de urea se transporta al módulo de distribución de dosificación a través de un módulo de circulación de alto flujo. El módulo de medición puede controlar automáticamente el caudal de la solución de urea de acuerdo con el amoníaco requerido por el sistema y usar aire comprimido para atomizar la solución de urea y rociarla en el horno de pirólisis a través de una boquilla atomizadora. Después de mezclarse con el aire de dilución calentado por el calentador, se descompone generando NH3, H2O y CO2; y luego lo pulveriza dentro del reactor de desnitrificación a través del sistema de inyección de amoniaco. El horno de pirólisis de urea debe disponerse cerca de la unidad de caldera según la unidad.
La tecnología tradicional de pirólisis de urea generalmente utiliza calentadores eléctricos como fuente de calor para el aire de dilución, que se usa ampliamente en China. Debido al alto consumo de energía de la propia calefacción eléctrica, el coste operativo del sistema de pirólisis de urea es demasiado alto. En los últimos años, se han introducido intercambiadores de calor de gases de combustión de alta temperatura para reemplazar los calentadores eléctricos, es decir, la tecnología de pirólisis de urea que utiliza el calor residual de los gases de combustión como fuente de calor del aire de dilución ha reducido el costo operativo del sistema de pirólisis de urea. Los intercambiadores de calor de gases de combustión incluyen principalmente intercambiadores de calor de gases de combustión de alta temperatura fuera del horno y intercambiadores de calor de gases de combustión de alta temperatura dentro del horno.
El intercambiador de calor de gases de combustión de alta temperatura fuera del horno extrae gases de combustión de alta temperatura de la chimenea después del paso alto y del paso alto antes del paso alto, y calienta el aire caliente primario a 450-600 grados. a través del intercambiador de calor de gases de combustión de alta temperatura.
El intercambiador de calor de gases de combustión de alta temperatura dentro del horno debe agregar un intercambiador de calor de gases de combustión de alta temperatura en el conducto de humos a un nivel más bajo que la entrada y pasar el aire de dilución al intercambiador de calor para intercambiar calor con los gases de combustión calientes. en el conducto de humos de la caldera. El intercambiador de calor está instalado en la sala de giro de la caldera, y el aire fluye en la tubería y los gases de combustión fluyen alrededor del exterior de la tubería para calentar la tubería de acero. Dado que el intercambiador de calor está colocado dentro de la caldera, los trabajos de mantenimiento, como la acumulación de cenizas en su tubería, son inconvenientes.
