一种用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置，包括：进液管座；进液主管，包括沿着尿素水解反应器径向布置的过渡管和沿着尿素水解反应器轴向布置的中心管，过渡管的入口端与进液管座相连；喷管，设置在进液主管的中心管上并且包括布置在中心管不同位置处的上喷管、下喷管和侧喷管。本实用新型专利技术提出的用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置能对尿素水解反应器壳体内换热管束轴心区域和管束外围区域的尿素溶液进行充分扰动，增强整体混合，有效改善尿素溶液温度分布均匀性，提高传热效率，进而提高尿素水解率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置
本技术涉及烟气脱硝还原剂制备设备的
，更具体地讲，涉及一种用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置。
技术介绍
尿素水解制氨是烟气脱硝还原剂制备工艺中常用的一种技术，该技术的关键设备是尿素水解反应器。尿素水解反应器一般采用釜式换热器结构，换热管通常采用U形，壳侧走高浓度的尿素溶液，管侧走高温饱和蒸汽。进入尿素水解反应器的尿素溶液被流经管束的高温蒸汽加热后发生水解反应，生成含氨产品气体(NH3、CO2和H2O蒸汽)，为SCR脱硝系统提供还原剂(NH3)，以脱除烟气中的氮氧化物。尿素水解反应效率与反应温度、尿素溶液浓度、停留时间等直接相关，尤其对反应温度最为敏感。提高反应温度可以有效提高尿素水解速率，但过高的反应温度(如超过160℃)，将导致材料腐蚀的风险急剧上升，若进一步提高材料等级，将增加材料成本。综合考虑尿素充分水解所需要的温度条件和材料腐蚀问题，尿素水解反应的运行温度一般确定为140～160℃。在反应温度一定的条件下，通过采取必要措施改善尿素水解反应器内尿素溶液受热的均匀性，可以提高传热效率，进而提高尿素水效率。目前，申请号为201910747841.1的专利公开了一种循环扰动尿素水解装置及操作方法，该技术通过管道将尿素水解反应器壳侧的尿素溶液从上部引出至壳体外，经泵增压后再从壳体底部均匀注入壳体内。相比常规从壳体底部直接通过管接头注入尿素溶液的方式，该技术可以加强壳侧尿素溶液流动，但管束轴心区域的尿素溶液因换热管形成的屏障无法被有效扰动，存在换热的死区，轴心区域的换热管无法参与高效换热，无法实现尿素溶液换热效率的最大化。同时该技术还需额外增加循环泵及配套管道、阀门和仪表的配置，以及保温和伴热措施，系统相对比较复杂，相应增加了工艺系统成本。申请号为201721380385.4的专利公开了一种带耦合增效传热装置的尿素水解制氨反应器，该技术在管束与壳侧之间的尿素溶液中增加折流板，使进入的尿素溶液在折流板的作用下加强混合，由于壳侧的液体流速低且折流板占据较大空间，反而可能弱化溶液的流动和混合效果，同时也存在管束中心尿素溶液聚集的死区。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提出了一种能够全方位对尿素水解反应器壳侧的尿素溶液进行有效扰动的进液扰动混合装置，能使进入壳体的尿素溶液被快速、均匀地加热，传热效率高且成本较低。本技术提供了一种用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置，包括：进液管座；进液主管，包括沿着尿素水解反应器径向布置的过渡管和沿着尿素水解反应器轴向布置的中心管，过渡管的入口端与进液管座相连；喷管，设置在进液主管的中心管上并且包括布置在中心管不同位置处的上喷管、下喷管和侧喷管。根据本技术用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置的一个实施例，所述进液管座径向安装在尿素水解反应器的壳体上，进液管座的进液口与尿素溶液供应管道相连且出液口与进液主管的过渡管相连，其中，进液管座的数量为至少一个且过渡管的数量对应设置为至少一根。根据本技术用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置的一个实施例，所述进液管座包括管接头和连接管座，所述连接管座分为内侧段和外侧段，所述内侧段与外侧段通过位于壳体内侧的连接环板进行固定连接。根据本技术用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置的一个实施例，所述外侧段的端部带有法兰盖并且通过开孔与管接头相连，所述内侧段的端部带有端盖并且通过开孔与进液主管的过渡管相连。根据本技术用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置的一个实施例，所述管接头为法兰接口或焊接接口并且安装在法兰盖上，管接头的外侧接口作为进液管座的进液口与尿素溶液供应管道相连且内侧与连接管座相通。根据本技术用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置的一个实施例，所述中心管安装在尿素水解反应器的管束中心并穿过管束的支撑隔板沿着尿素水解反应器轴向布置，中心管两端封堵；所述过渡管从中心管的中部位置径向引出，穿过尿素水解反应器的管束中心间隙连接至进液管座的出液口并与进液管座连通固定。根据本技术用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置的一个实施例，与中心管连接的上喷管从尿素水解反应器的管束中心间隙径向引出并且在伸出管束后向上弯形成端部朝上的喷口，与中心管连接的下喷管从尿素水解反应器的管束中心间隙径向引出并且在伸出管束后向下弯形成端部朝下的喷口，与中心管连接的侧喷管侧向伸出中心管表面预定长度。根据本技术用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置的一个实施例，所述上喷管、下喷管和侧喷管均从中心管引出并且上喷管、下喷管和侧喷管的引出中心线与尿素水解反应器的管束中心位于同一平面，所述管接头与连接管座同心并与尿素水解反应器的管束中心也位于同一平面上。根据本技术用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置的一个实施例，所述上喷管、下喷管和侧喷管在中心管上沿着轴向间隔布置、交错布置或任意组合排列布置。根据本技术用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置的一个实施例，所述上喷管和下喷管在中心管的同一位置处相对布置并且上喷管和下喷管沿着中心管的轴向间隔布置有多组，所述侧喷管与上喷管和下喷管间隔布置并且侧喷管之间沿着中心管的轴向交错布置有多个。与常规方案相比，本技术提出的用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置能对尿素水解反应器壳体内换热管束轴心区域和管束外围区域的尿素溶液进行充分扰动，增强整体混合，有效改善尿素溶液温度分布均匀性，提高传热效率，进而提高尿素水解率。附图说明图1示出了根据本技术示例性实施例用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置的整体结构示意图。图2示出了根据本技术示例性实施例用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置中进液管座的结构示意图。图3示出了根据本技术示例性实施例用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置安装后的横截面结构示意图。图4示出了沿着图3中A-A线的结构示意图。附图标记说明：1-进液管座、11-管接头、12-连接管座、121-连接环板、122-法兰盖、123-端盖、2-进液主管、21-中心管、22-过渡管、3-喷管、31-上喷管、32-下喷管、33-侧喷管。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。下面对本技术用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置的原理和结构进行详细说明。本技术用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置为管状结构，安装在尿素水解反应器的内部，并且通过接口与外部的尿素溶液供应管道连接，结构简单且成本低，容易在工程项目上实施。图1示出了根据本技术示例性实施例用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置的整体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置，其特征在于，包括：/n进液管座；/n进液主管，包括沿着尿素水解反应器径向布置的过渡管和沿着尿素水解反应器轴向布置的中心管，过渡管的入口端与进液管座相连；/n喷管，设置在进液主管的中心管上并且包括布置在中心管不同位置处的上喷管、下喷管和侧喷管。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置，其特征在于，包括：
进液管座；
进液主管，包括沿着尿素水解反应器径向布置的过渡管和沿着尿素水解反应器轴向布置的中心管，过渡管的入口端与进液管座相连；
喷管，设置在进液主管的中心管上并且包括布置在中心管不同位置处的上喷管、下喷管和侧喷管。


2.根据权利要求1所述用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置，其特征在于，所述进液管座径向安装在尿素水解反应器的壳体上，进液管座的进液口与尿素溶液供应管道相连且出液口与进液主管的过渡管相连，其中，进液管座的数量为至少一个且过渡管的数量对应设置为至少一根。


3.根据权利要求1所述用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置，其特征在于，所述进液管座包括管接头和连接管座，所述连接管座分为内侧段和外侧段，所述内侧段与外侧段通过位于壳体内侧的连接环板进行固定连接。


4.根据权利要求3所述用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置，其特征在于，所述外侧段的端部带有法兰盖并且通过开孔与管接头相连，所述内侧段的端部带有端盖并且通过开孔与进液主管的过渡管相连。


5.根据权利要求3所述用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置，其特征在于，所述管接头为法兰接口或焊接接口并且安装在法兰盖上，管接头的外侧接口作为进液管座的进液口与尿素溶液供应管道相连且内侧与连接管座相通。


6.根据权利要求1所述用于尿素水解反应器的进液扰动混合装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小勤，杨威，金黄，付平，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51