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尿素制氨新技术升级烟气脱硝

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人气:-发表时间:2014-08-21 18:55【

记者日前从山东大学获悉:该校朱维群教授开发的尿素制氨新技术在满足脱硝用氨要求的同时,可副产高附加值尿素衍生物,将尿素分子中的所有元素充分利用,且整个反应过程不排放CO2(二氧化碳),提高了尿素利用率,降低了烟气脱硫脱硝的成本,有望推动烟气脱硫脱硝技术升级。

目前,采用尿素制氨新技术的示范装置已运行。应用数据表明,在75t/h和220t/h循环硫化床锅炉未进行改造的情况下,采用尿素制氨新技术脱硝后,NOx(氮氧化物)排放浓度小于80mg/m3,优于国家NOx排放浓度100mg/m3的标准;SO2(二氧化硫)脱除至45mg/Nm3,脱除率高达98.87%,能够满足环保部SO2控制在50mg/Nm3以下的排放要求。

据介绍,脱硫脱硝需使用大量的氨,其氨来源一般为氨水、液氨、尿素。其中,尿素因易于运输保存、无毒性而被广泛应用。目前,尿素制氨一般采用水解或热解的办法,将尿素分解为氨气和二氧化碳,氨气用于脱硫脱硝,二氧化碳放空排放。但现有尿素制氨技术,只利用了占尿素质量50%的氨,造成了尿素资源的浪费;在减排二氧化硫和氮氧化物的同时,却增加了CO2的排放,不利于节能减排;而且其用于加热反应的成本比尿素原料成本还高。以电厂为例,若每天用于脱硝的尿素在15吨左右,将这些尿素热解需耗用6吨柴油,不仅生产成本高,每天还要排放30吨CO2。此外热解不完全时还会产生沉淀,易引起系统堵塞。

山东大学开发的尿素制氨新技术解决了上述问题。朱维群告诉记者,他们开发的尿素制氨技术首先将尿素与助熔剂在高温下进行缩合反应,得到的氨气用于脱硫脱硝,同时反应副产三聚氰酸、缩二脲或缩三脲等。该过程既不排放二氧化碳,同时还使尿素中的碳、氧元素得到充分利用,提高了尿素利用率,降低了烟气脱硫、脱硝所用氨的成本。

新技术与传统工艺相比有三大优势:一是将尿素全部转化成了产品并实现增值,而传统尿素制氨中有50%的尿素转化成了无用的CO2;二是整个反应温度不到200℃,反应温度低、能量消耗少,有利于节能减排,而传统尿素制氨工艺需要600℃的高温,用燃油加热或电加热,消耗大量能源并释放CO2;三是新技术中产生的氨直接用于脱硫脱硝,且可根据脱硝用氨量随时进行调节,不用储存,降低了运输、储存和使用液氨所带来的安全风险,系统安全性大为提高。

此外,尿素制氨新技术实施起来也非常方便快捷,只需在现有尿素制氨或液氨气化装置上建一旁路,将尿素制氨新工艺装置接上,不影响现有发电及脱硝的正常运行。