1.本发明制氨设备，具体为一种尿素热解制氨并分离提纯的设备及方法。
背景技术：2.作为无危险的制氨原料，尿素热解制氨具有与液氨相同的脱硝性能，尿素是绿色肥料、无毒性，因而没有法规限制，并且便于运输、储存和使用，目前在国内scr脱硝采用尿素为还原剂已经成为一种趋势。
3.现有的尿素溶液制备箱与热解反应器内的雾化喷嘴连通，雾化喷嘴的喷射范围固定，单位体积内会积聚较多的尿素溶液，不能使尿素溶液更加快速完好的分解制氨，其次，如果气体流场和温度场分布不均，尿素就容易附着在内壁上结晶，尿素结晶现象的增多会造成检修次数的增加，严重的还会对尿素热解系统的运行造成影响。
技术实现要素：4.基于此，本发明的目的是提供一种尿素热解制氨并分离提纯的设备及方法，以解决制氨效率差和结晶影响系统正常运行的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种尿素热解制氨并分离提纯的设备，包括溶液制备箱和热解反应室，所述溶液制备箱的内部设置有搅拌轴，所述搅拌轴的外表面设置有搅拌叶，所述溶液制备箱的外表面设置有加热腔，所述溶液制备箱和热解反应室之间设置有料泵，所述料泵的进液端连接有抽液管，所述料泵的出液端连接有输液管，所述热解反应室的内部上方安装有喷管，所述喷管的顶部通过旋转接头与输液管相连接，所述喷管的一端设置有雾化喷头，所述雾化喷头的一侧固定有刮杆，所述刮杆的一侧固定有叶板，所述溶液制备箱的顶部安装有电机，所述电机的输出端连接有驱动轴，所述驱动轴的外表面分别设置有第一主动锥齿和第二主动锥齿，所述搅拌轴的顶端连接有第一从动锥齿，所述喷管的外表面设置有第二从动锥齿。
6.进一步的，所述热解反应室的内部设置有热风管，且所述热风管的顶部设置有多个喷头，且多个喷头朝向设置。
7.通过采用上述技术方案，由于从底部上升的热气与雾化尿素液呈对流状交互，接触时在冲击的作用下产生紊乱，使得气体流速变慢，提高了热气与雾化尿素液的混合时间。
8.进一步的，所述刮杆的一侧与热解反应室的内壁紧密接触，且所述热解反应室的内壁紧密接触。
9.通过采用上述技术方案，刮杆能够对热解反应室的内壁进行刮擦，进而避免了内壁结晶的情况发生。
10.进一步的，所述热解反应室的底部连通有压缩机，所述压缩机的一侧连通有过滤膜组件，所述过滤膜组件的一侧设置有气液分离罐，所述气液分离罐的底部连通有液氨收集罐。
11.通过采用上述技术方案，压缩机对混合气进行压缩液化，过滤膜组件对液体进行
过滤纯化，气液分离罐将多余气体排掉，液氨收集罐对高纯氨进行收集。
12.进一步的，所述搅拌叶设置有多组，多组所述搅拌叶自上而下等距排列。
13.通过采用上述技术方案，多组搅拌叶能够对尿素颗粒进行搅拌，进而使得尿素颗粒受热更加均匀，提高了溶液的制备速度。
14.进一步的，所述第一主动锥齿与第一从动锥齿啮合，所述第二主动锥齿与第二从动锥齿啮合，且所述第一主动锥齿、第一从动锥齿、第二主动锥齿和第二从动锥齿的外表面涂有润滑油。
15.通过采用上述技术方案，第一主动锥齿旋转使得第一从动锥齿旋转，第二主动锥齿旋转使得第二从动锥齿旋转，润滑油能够减少啮合运动时的摩擦力。
16.一种尿素热解制氨并分离提纯的方法，其具体步骤如下：步骤1：将尿素颗粒投入至溶液制备箱中，然后向加热腔内泵入导热油，导热油的温度为400-450℃，导热油对尿素颗粒进行加热，然后启动驱动电机，驱动电机旋转使得驱动轴旋转，以此使得第一主动锥齿旋转，进而使得第一从动锥齿旋转，以此使得搅拌轴带动搅拌叶旋转，搅拌叶旋转对尿素进行搅拌，进而加快了尿素颗粒的融化，进而得到尿素溶液，备用；步骤2：工作人员启动料泵，料泵将尿素溶液抽送至喷管，再从雾化喷头喷出，与此同时，第二主动锥齿旋转使得第二从动锥齿旋转，进而使得喷管在旋转接头的配合下发生旋转，进而使得雾化喷头旋转，能够增大喷射范围；步骤3：将热风输入至热风管，热风管的出风嘴朝上，由于从底部上升的热气与雾化尿素液呈对流状交互，接触时在冲击的作用下产生紊乱，使得气体流速变慢，提高了热气与雾化尿素液的混合时间，且在雾化喷头旋转时会使得刮杆带动叶板旋转，进而保证热解反应室内气流完全旋流，充分保障了尿素液雾与热气的反应效果，刮杆能够对热解反应室的内壁进行刮擦，避免尿素溶液在热解反应室的侧壁上附着结晶的情况发生；步骤4：经过热反应的混合气进入到压缩机内，压缩机对混合气进行压缩液化；步骤5：经过压缩后液体进入到过滤膜组件，过滤膜组件对液体进行过滤纯化；步骤6：经过过滤纯化的液体进入到气液分离罐，气液分离罐将多余气体排掉，随后液氨收集罐对高纯氨进行收集即可。
17.综上所述，本发明主要具有以下有益效果：1、本发明通过设置有喷管，雾化喷头，旋转接头、第一主动锥齿、第二主动锥齿、第一从动锥齿和第二从动锥齿，在使用时，驱动电机旋转驱动轴旋转，以此使得第一主动锥齿旋转，进而使得第一从动锥齿旋转，以此使得搅拌轴带动搅拌叶旋转，搅拌叶旋转对尿素进行搅拌，进而加快了尿素颗粒的融化，料泵将尿素溶液制备箱中输送至雾化喷头进行喷射，与此同时，第二主动锥齿旋转使得第二从动锥齿旋转，进而使得喷管在旋转接头的配合下发生旋转，进而使得雾化喷头旋转，能够增大喷射范围，使尿素溶液的分解更加彻底快速；2、本发明通过设置有刮杆以及叶板，且热风管的出风嘴朝上，由于从底部上升的热气与雾化尿素液呈对流状交互，接触时在冲击的作用下产生紊乱，使得气体流速变慢，提高了热气与雾化尿素液的混合时间，且在雾化喷头旋转时会使得刮杆带动叶板旋转，进而保证热解反应室内气流完全旋流，充分保障了尿素液雾与热气的反应效果，刮杆能够对热解反应室的内壁进行刮擦，避免尿素溶液在热解反应室的侧壁上附着结晶的情况发生。
附图说明
18.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的刮杆结构示意图；图3为本发明的搅拌叶结构示意图；图4为本发明的图1中a处放大结构示意图。
19.图中：1、溶液制备箱；2、热解反应室；3、电机；4、驱动轴；5、第一主动锥齿；6、搅拌轴；7、第一从动锥齿；8、搅拌叶；9、加热腔；10、料泵；11、抽液管；12、输液管；13、旋转接头；14、第二主动锥齿；15、喷管；16、第二从动锥齿；17、雾化喷头；18、叶板；19、热风管；20、压缩机；21、过滤膜组件；22、气液分离罐；23、液氨收集罐；24、刮杆。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
21.下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
22.一种尿素热解制氨并分离提纯的设备及方法，如图1-4所示，包括溶液制备箱1和热解反应室2，热解反应室2的内部设置有热风管19，且热风管19的顶部设置有多个喷头，且多个喷头朝向设置，由于从底部上升的热气与雾化尿素液呈对流状交互，接触时在冲击的作用下产生紊乱，使得气体流速变慢，提高了热气与雾化尿素液的混合时间，溶液制备箱1的内部设置有搅拌轴6，搅拌轴6的外表面设置有搅拌叶8，溶液制备箱的外表面设置有加热腔9，溶液制备箱和热解反应室2之间设置有料泵10，料泵10的进液端连接有抽液管11，料泵10的出液端连接有输液管12，热解反应室2的内部上方安装有喷管15，喷管15的顶部通过旋转接头13与输液管12相连接，喷管15的一端设置有雾化喷头17，雾化喷头17的一侧固定有刮杆24，刮杆24的一侧固定有叶板18，溶液制备箱1的顶部安装有电机3，电机3的输出端连接有驱动轴4，驱动轴4的外表面分别设置有第一主动锥齿5和第二主动锥齿14，搅拌轴6的顶端连接有第一从动锥齿7，喷管15的外表面设置有第二从动锥齿16，热解反应室2的底部连通有压缩机20，压缩机20的一侧连通有过滤膜组件21，过滤膜组件21的一侧设置有气液分离罐22，气液分离罐22的底部连通有液氨收集罐23，压缩机20对混合气进行压缩液化，过滤膜组件21对液体进行过滤纯化，气液分离罐22将多余气体排掉，液氨收集罐对高纯氨进行收集。
23.参阅图1和图2，刮杆24的一侧与热解反应室2的内壁紧密接触，且热解反应室2的内壁紧密接触，刮杆24能够对热解反应室2的内壁进行刮擦，进而避免了内壁结晶的情况发生。
24.参阅图1和图3，搅拌叶8设置有多组，多组搅拌叶8自上而下等距排列，多组搅拌叶8能够对尿素颗粒进行搅拌，进而使得尿素颗粒受热更加均匀，提高了溶液的制备速度。
25.参阅图1和图4，第一主动锥齿5与第一从动锥齿7啮合，第二主动锥齿14与第二从动锥齿16啮合，且第一主动锥齿5、第一从动锥齿7、第二主动锥齿14和第二从动锥齿16的外表面涂有润滑油，第一主动锥齿5旋转使得第一从动锥齿7旋转，第二主动锥齿14旋转使得第二从动锥齿16旋转，润滑油能够减少啮合运动时的摩擦力。
26.一种尿素热解制氨并分离提纯的方法，其具体步骤如下：步骤1：将尿素颗粒投入至溶液制备箱1中，然后向加热腔9内泵入导热油，导热油的温度为400-450℃，导热油对尿素颗粒进行加热，然后启动驱动电机3，驱动电机3旋转使得驱动轴4旋转，以此使得第一主动锥齿5旋转，进而使得第一从动锥齿7旋转，以此使得搅拌轴6带动搅拌叶8旋转，搅拌叶8旋转对尿素进行搅拌，进而加快了尿素颗粒的融化，进而得到尿素溶液，备用；步骤2：工作人员启动料泵10，料泵10将尿素溶液抽送至喷管15，再从雾化喷头17喷出，与此同时，第二主动锥齿14旋转使得第二从动锥齿16旋转，进而使得喷管15在旋转接头13的配合下发生旋转，进而使得雾化喷头17旋转，能够增大喷射范围；步骤3：将热风输入至热风管19，热风管19的出风嘴朝上，由于从底部上升的热气与雾化尿素液呈对流状交互，接触时在冲击的作用下产生紊乱，使得气体流速变慢，提高了热气与雾化尿素液的混合时间，且在雾化喷头17旋转时会使得刮杆24带动叶板18旋转，进而保证热解反应室内气流完全旋流，充分保障了尿素液雾与热气的反应效果，刮杆24能够对热解反应室2的内壁进行刮擦，避免尿素溶液在热解反应室2的侧壁上附着结晶的情况发生；步骤4：经过热反应的混合气进入到压缩机20内，压缩机20对混合气进行压缩液化；步骤5：经过压缩后液体进入到过滤膜组件21，过滤膜组件21对液体进行过滤纯化；步骤6：经过过滤纯化的液体进入到气液分离罐22，气液分离罐22将多余气体排掉，随后液氨收集罐23对高纯氨进行收集即可。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
技术特征：1.一种尿素热解制氨并分离提纯的设备，包括溶液制备箱（1）和热解反应室（2），其特征在于：所述溶液制备箱（1）的内部设置有搅拌轴（6），所述搅拌轴（6）的外表面设置有搅拌叶（8），所述溶液制备箱的外表面设置有加热腔（9），所述溶液制备箱和热解反应室（2）之间设置有料泵（10），所述料泵（10）的进液端连接有抽液管（11），所述料泵（10）的出液端连接有输液管（12），所述热解反应室（2）的内部上方安装有喷管（15），所述喷管（15）的顶部通过旋转接头（13）与输液管（12）相连接，所述喷管（15）的一端设置有雾化喷头（17），所述雾化喷头（17）的一侧固定有刮杆（24），所述刮杆（24）的一侧固定有叶板（18），所述溶液制备箱（1）的顶部安装有电机（3），所述电机（3）的输出端连接有驱动轴（4），所述驱动轴（4）的外表面分别设置有第一主动锥齿（5）和第二主动锥齿（14），所述搅拌轴（6）的顶端连接有第一从动锥齿（7），所述喷管（15）的外表面设置有第二从动锥齿（16）。2.根据权利要求1所述的一种尿素热解制氨并分离提纯的设备，其特征在于：所述热解反应室（2）的内部设置有热风管（19），且所述热风管（19）的顶部设置有多个喷头，且多个喷头朝向设置。3.根据权利要求1所述的一种尿素热解制氨并分离提纯的设备，其特征在于：所述刮杆（24）的一侧与热解反应室（2）的内壁紧密接触，且所述热解反应室（2）的内壁紧密接触。4.根据权利要求1所述的一种尿素热解制氨并分离提纯的设备，其特征在于：所述热解反应室（2）的底部连通有压缩机（20），所述压缩机（20）的一侧连通有过滤膜组件（21），所述过滤膜组件（21）的一侧设置有气液分离罐（22），所述气液分离罐（22）的底部连通有液氨收集罐（23）。5.根据权利要求1所述的一种尿素热解制氨并分离提纯的设备，其特征在于：所述搅拌叶（8）设置有多组，多组所述搅拌叶（8）自上而下等距排列。6.根据权利要求1所述的一种尿素热解制氨并分离提纯的设备，其特征在于：所述第一主动锥齿（5）与第一从动锥齿（7）啮合，所述第二主动锥齿（14）与第二从动锥齿（16）啮合，且所述第一主动锥齿（5）、第一从动锥齿（7）、第二主动锥齿（14）和第二从动锥齿（16）的外表面涂有润滑油。7.根据权利要求4所述的一种尿素热解制氨并分离提纯的设备，其特征在于：所述溶液制备箱的一侧设置有进料口，所述压缩机（20）和气液分离罐（22）的顶部设置有排气口。8.根据权利要求1所述的一种尿素热解制氨并分离提纯的方法，其具体步骤如下：步骤1：将尿素颗粒投入至溶液制备箱（1）中，然后向加热腔（9）内泵入导热油，导热油的温度为400-450℃，导热油对尿素颗粒进行加热，然后启动驱动电机（3），驱动电机（3）旋转使得驱动轴（4）旋转，以此使得第一主动锥齿（5）旋转，进而使得第一从动锥齿（7）旋转，以此使得搅拌轴（6）带动搅拌叶（8）旋转，搅拌叶（8）旋转对尿素进行搅拌，进而加快了尿素颗粒的融化，进而得到尿素溶液，备用；步骤2：工作人员启动料泵（10），料泵（10）将尿素溶液抽送至喷管（15），再从雾化喷头（17）喷出，与此同时，第二主动锥齿（14）旋转使得第二从动锥齿（16）旋转，进而使得喷管（15）在旋转接头（13）的配合下发生旋转，进而使得雾化喷头（17）旋转，能够增大喷射范围；步骤3：将热风输入至热风管（19），热风管（19）的出风嘴朝上，由于从底部上升的热气与雾化尿素液呈对流状交互，接触时在冲击的作用下产生紊乱，使得气体流速变慢，提高了热气与雾化尿素液的混合时间，且在雾化喷头（17）旋转时会使得刮杆（24）带动叶板（18）旋
转，进而保证热解反应室内气流完全旋流，充分保障了尿素液雾与热气的反应效果，刮杆（24）能够对热解反应室（2）的内壁进行刮擦，避免尿素溶液在热解反应室（2）的侧壁上附着结晶的情况发生；步骤4：经过热反应的混合气进入到压缩机（20）内，压缩机（20）对混合气进行压缩液化；步骤5：经过压缩后液体进入到过滤膜组件（21），过滤膜组件（21）对液体进行过滤纯化；步骤6：经过过滤纯化的液体进入到气液分离罐（22），气液分离罐（22）将多余气体排掉，随后液氨收集罐（23）对高纯氨进行收集即可。
技术总结本发明公开了一种尿素热解制氨并分离提纯的设备及方法。本发明包括溶液制备箱和热解反应室，溶液制备箱的内部设置有搅拌轴，搅拌轴的外表面设置有搅拌叶，溶液制备箱的外表面设置有加热腔，本发明通过设置有刮杆以及叶板，且热风管的出风嘴朝上，由于从底部上升的热气与雾化尿素液呈对流状交互，接触时在冲击的作用下产生紊乱，使得气体流速变慢，提高了热气与雾化尿素液的混合时间，且在雾化喷头旋转时会使得刮杆带动叶板旋转，进而保证热解反应室内气流完全旋流，充分保障了尿素液雾与热气的反应效果，刮杆能够对热解反应室的内壁进行刮擦，避免尿素溶液在热解反应室的侧壁上附着结晶的情况发生。着结晶的情况发生。着结晶的情况发生。
技术研发人员：周昕 王海彬 王越 李杨 王刚 王晓东
受保护的技术使用者：华能国际电力股份有限公司大连电厂
技术研发日：2022.07.18
技术公布日：2022/11/1
