尿素热解制取氨气数值模拟作者：张忠平来源：《企业技术开发•下旬刊》2016 年第 07 期图 1 管式热解反应器示意图（未按比例）5000⑶加热过程:沸腾过程:升华热分解IEF,17i 可【 ' 〉 气郴尿索 INH5+HNCO4-87.4kJ/mol+98JkJ/niol312 尿案颗粒热分解模型蒸如程:m 丹乎^触卩(1＞耳)+警％尹£pAptr[B\-T%)式中;叫为液滴质量血;©为液滴比热,J(k;rK);A|为液滴表面积」亡匚为连续相的当地温度我％为颗粒相温度，心 h 为对流换煎系数,W/(打・K);疔为斯特芬波尔兹曼常数 x10 哪"(n?K);鬥是颗粒的发射率；叽是辐射温度止伞为汽化潜热 J/Kg 为蒸发速率.如沁TTIV 盘=h\(弧-Tp)*E,Ar“(0vn)|]KT'IHTVTm-T„)十「禹 Q(T%-TAr)表 1 尿素水溶液热解动力学摸型序号化学过程化 学反应 A h E 1 尿素热分解(NH2)2(X)^NIL(g)+H.N(：Ofe)L27x10706.5t)4Sx1072 HNCO 水解 久 62 x0 注:指前因子 A 单位 Im-Kmol-s-K；活｛匕能单位：J/kmn!?图 3 尿素水溶液热解模拟结果Teni^A7j..rKS"3fjaLtjuriNH:00.O2CSL155fractiaEH2O■00.1441073S730673573236B91fiE/'Z图 4 不同温度工况下尿素热解制氨转化率停 SM 可0.图 5 空气流速对热解效率的影响0.751.00空气谎悔(m/s)a209-0.S-Q7-06-04-03”0201-0.0--厂//0/.■力朋米•1CC 徴米1H:离片.2CC 希卡―0—2Ml 岂米*=口我米★♦停留时间（s）图 6 雾滴粒径对热解效率的影响摘要：SCR 脱硝技术的还原剂氨的来源主要有液氨、氨水和尿素，目前随着氨的安全隐患较大，越来越多的电厂特别是城市电厂倾向于采用尿素热解技术制取还原剂氨。文章基于 FLUENT 平台对尿素溶液热解制取氨气进行了数值模拟研究。模拟结果表明，对于给定的尿素水溶液，温度达到 420K 时，液滴中的水分蒸发完全，此时尿素才开始逐步蒸发热解；NH3 转化率随着温度和停留时间的增加而增加，并在温度 873K 以上达到彻底热分解的效果，当温度进一步升高时，尿素达到所需彻底热解的停留时间将缩短；在确保氨气浓度低于 5%时，空气流量大小对尿素热解效率基本无影响；雾滴颗粒粒径的增大，使得其蒸发热解所需的时间增加，尿素热解将受阻，要实现尿素完全热解所需停留时间将增长。关键词：尿素溶液；热分解；NH3；数值模拟中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）21-0172-031 概述SCR 烟气脱硝技术是世界上最成熟的脱硝技术之一，其在我国已得到广泛应用。目前 SCR 系统还原剂氨气...
VIP
