两种尿素水解制氨技术理论分析及应用对比

本文介绍和比较了不添加催化剂和添加催化剂2种烟气脱硝用尿素水解制氨技术,对比2种制氨工艺的反应机理、反应速率、能耗、跟随机组负荷变化等情况发现:2种制氨工艺的设计温度为160℃,且该温度下2种制氨工艺的反应速率相同;但加入催化剂—磷酸二氢铵和磷酸氢二铵后,易导致尿素水解反应体系的pH值降低,对反应设备的腐蚀风险性增加;2种制氨工艺的能耗相同,且均能及时响应随机组负荷变化。目前,在电厂制氨工艺中,主要以不添加催化剂的尿素水解工艺为主。     

硼氢化钠催化水解供氢的研究

硼氢化钠(NaBH4)催化水解供氢是一种安全,储氢率高,环境友好的可行氢源技术。我们研究了供氢过程中,氢氧化钠浓度、硼氢化钠浓度以及反应温度对供氢速率的影响。并讨论了钴催化剂对水解反应的活化能和指前因子的影响。结果显示:在Na 和OH-共同作用下,随着氢氧化钠浓度的增加,供氢速度得到提高。而供氢速度随着硼氢化钠浓度增加先大幅提高,在0.52mol/L处经过一极值后又逐渐下降。随着温度的升高,供氢速度呈指数提高。与此同时得到在钴的催化作用下硼氢化钠水解反应的活化能56355J/mol,速率常数k0=3.86×1011,相对于自动水解,活化能得到降低,起到了很好的催化作用。     

火电厂尿素水解工艺设计及试验研究

尿素水解制氨工艺在火电厂SCR脱硝还原剂制备中逐渐得到应用,其操作条件和工艺路线与传统的化工行业尿素深度水解技术存在显著差别。中试试验数据表明,尿素水解制氨工艺的操作压力应选择0.6 MPa,定压运行,操作温度接近150℃。操作条件下尿素分解率大于98%,尿素水解反应的选择性为93.4%,指前因子和活化能参数分别为2.98×106 s-1和86.575 k J/mol。设计水解反应器时应在确保布置足够受热面的前提下尽量缩小反应器体积。本研究将为火电厂烟气脱硝用尿素水解系统工艺设计提供参考。     

尿素催化水解特性实验研究

在一石英管式炉上进行了尿素掺杂不同金属氧化物热解制取氨气的实验研究,比较了不同氧化物作为床料催化尿素水解制取氨气的性能。实验结果表明：纯尿素的分解不受水汽的影响,产氨率在50％左右,氨气主要生成在133～230℃区间;在水汽存在的情况下,金属氧化物的添加能大大促进尿素的分解和产氨率,氨气主要生成在133～300℃区间,产氨率可达100％。在150-400℃下对不同金属氧化物对HNCO水解的催化活性进行了实验,催化活性如下：TiO2〉γ-Al2O3〉沸石分子筛〉SiO2。催化条件下HNCO水解反应的活化能很低,水解反应主要受传质作用的影响。流化态金属氧化物催化水解实验结果表明,γ-Al2O3具有较高的催化活性和优良的稳定性、耐磨性,更适合当作床料进行流化态催化尿素水解。     

尿素溶液高温热分解特性的实验研究

在一管式石英反应器上实验研究了尿素溶液的高温热分解特性以及添加Na2CO3后对相关因素的影响,实验结果表明:保持很高的尿素有效分解率时所能达到的HNCO水解率很低;尿素初始浓度、氧含量对尿素有效分解率无显著影响,而氧含量对热解气中NH3或HNCO比例也无明显影响;氧气在高温下将部分热解气体氧化成了NO,而在一定温度时的自身选择性非催化还原作用产生了部分N2O;Na2CO3可以有效地促进HNCO的水解,添加Na2CO3时,停留时间的延长,提高了HNCO的水解率,降低了HNCO水解反应所需的温度,并且停留时间越大,温度对HNCO水解率的影响就越小,而较低温度工况HNCO水解率对停留时间的敏感度相对更大。     

超富集植物制备活性炭催化气化动力学特性

为探索超富集植物资源化利用方法,本文以超富集植物为原料制备的活性炭作为催化剂,利用热重分析仪和管式炉进行了原煤的CO2气化实验,考察超富集植物制备活性炭对煤气化的催化效果,充分利用超富集植物富含重金属的特点,探究超富集植物的有效利用途径。结果表明:原煤中添加质量分数10%的超富集植物制备的活性炭,原煤失重率由58.01%提高至66.83%;气化温度在953.15～1168.15K区间,活化能由155.5k J/mol降至136.5 kJ/mol;管式炉气化终温为1 173.15 K时,碳转化率由78.88%提升至90.16%;随超富集植物制备活性炭添加量的增加,催化气化效果越好。     

VRLA高温电池用耐热阻燃ABS热降解行为分析

本文通过热重法(TG-DTG)比较高温VRLA蓄电池槽用的耐热阻燃ABS与普通ABS电池槽材料在热降解过程中的差异,并采用Flynn-Wall-Ozawa法求得其反应活化能。结果显示,耐热阻燃ABS的初始热降解温度降低,但热降解速率降低且热降解温度范围扩大,炭化残重也有所增加。同时其活化能(Ea)随失重率(α)变化较复杂,α在0.2时耐热阻燃ABS的Ea相对较低,仅155.5 k J/mol,比纯ABS的低约50 k J/mol,在α大于0.3以后其Ea均比纯ABS的大,最大约243.6 k J/mol,比纯ABS的Ea大52 k J/mol左右。     

尿素制氨机理及影响因素分析

电厂采用的制氨方法有尿素热解法和水解法,针对某电厂300 MW机组利用Aspen Plus软件对比分析了2种方案的优劣,从水解制氨系统的尿素进料质量分数、反应温度及压力3个方面,分析了不同反应条件对水解产物的影响。结果表明:水解方案反应温度低,可采用低品质蒸汽作为热源且能耗量仅为热解的20%～30%,从节能角度出发,水解制氨为最佳方案;随尿素进料质量分数的增加,产氨量增加,耗热量降低,但液相中尿素质量分数也随之升高,易发生设备腐蚀;随着温度的上升,尿素水解速率提高,但耗热量上升明显,经济性较差;增加压力能降低设备发生腐蚀的风险,但会对气体的析出产生抑制;综合考虑,尿素水解反应条件为尿素进料质量分数50%,温度150～160℃,压力0.6～0.8 MPa比较合适。     

高浓度尿素水解制氨试验研究

为提高火电厂尿素水解制氨工艺经济性,开展了高浓度尿素水解制氨试验研究,比较分析了不同尿素条件下水解装置的运行特性。结果表明:提高给料尿素溶液质量分数,反应液中尿素质量分数增加,产品气中氨体积分数上升,单位产氨热耗显著下降,但同时会增加设备腐蚀及结晶堵塞的风险;不同给料尿素溶液质量分数条件下尿素水解反应的指前因子和活化能参数变化很小。该研究为提高火电厂烟气脱硝用尿素水解装置的经济性提供参考。     

甲基苯基硅树脂的合成工艺研究

利用甲基氯硅烷和苯基氯硅烷单体水解、浓缩和缩聚三步法合成甲基苯基硅树脂,并对水解温度和搅拌速度对硅树脂水解反应的影响及催化剂种类和用量对硅树脂性能的影响进行了研究.结果表明:随着水解温度的降低和搅拌速率的加快,甲基苯基硅树脂的产率有所提高;溶剂/水的配比为1∶3时硅树脂的热性能和电性能最佳;催化剂用量为3.5％时,硅树...