尿素热解制取氨气数值模拟

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。