一种分段式固体尿素分解制氨装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102635427A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102635427A(43)申请公布日2012.08.15(21)申请号201210122267.9B01D53/56(2006.01)(22)申请日2012.04.24(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人韩炜李骏韩旭张贺张克金周亮张苡铭韩建曹雅彬王磊(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201代理人张景林刘喜生(51)Int.Cl.F01N3/28(2006.01)C01C1/02(2006.01)B01D53/94(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书66页页附图附图33页(54)发明名称一种分段式固体尿素分解制氨装置(57)摘要本发明属于柴油机尾气净化领域，具体涉及一种分段式固体尿素分解制氨装置，该装置可应用于机动车尾气处理。该装置由氨气反应罐、按气流方向依次设置于氨气反应罐内的尿素热解催化装置和异氰酸水解催化装置组成；氨气反应罐的前端设置有尿素进料口，后端设置有氨气输出口，在尿素进料口的旁边设置有水蒸气输送导管；尿素热解催化装置由涂覆有玻璃涂层SiO2-Al2O3及担载尿素热解催化剂Pt、Ag或Pd的多层金属丝网载体构成；异氰酸水解催化装置由涂覆异氰酸水解催化剂SiO2-Al2O3的金属蜂窝载体构成。本发明使用尿素热解催化剂和异氰酸水解催化剂，对尿素制氨的每一阶段都进行催化，降低反应温度，加速反应的进行，节省能量。CN10263547ACN102635427A权利要求书1/1页1.一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：由氨气反应罐(2)、按气流方向依次设置于氨气反应罐(2)内的尿素热解催化装置(3)和异氰酸水解催化装置(6)组成；氨气反应罐(2)的前端设置有尿素进料口(1)，后端设置有氨气输出口(10)，在尿素进料口(1)的旁边设置有水蒸汽输送导管(9)；在尿素热解催化装置(3)对应位置的氨气反应罐(2)的内侧设置有第一电加热装置(4)和第一温度传感器(5)；在异氰酸水解催化装置对应位置的氨气反应罐(2)的内侧设置有第二电加热装置(7)和第二温度传感器(8)；尿素热解催化装置(3)由涂覆有玻璃涂层SiO2-Al2O3及担载尿素热解催化剂Pt、Ag或Pd的多层金属丝网载体构成；异氰酸水解催化装置(6)由涂覆异氰酸水解催化剂SiO2和Al2O3的金属蜂窝载体构成。2.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：玻璃涂层及尿素热解催化剂的质量和为金属丝网载体质量的1～5％；在玻璃涂层及尿素热解催化剂中，Pt、Ag或Pd的质量百分含量为0.1～0.5％、1～5％或0.1～0.5％，其余为SiO2和Al2O3组成的玻璃涂层，玻璃涂层中SiO2质量百分含量为60～80％。3.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：异氰酸水解催化剂的质量为金属蜂窝载体质量的1～5％，异氰酸水解催化剂由SiO2和Al2O3组成，其中SiO2的质量百分含量为50％～60％。4.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：第一加热装置(4)和第二加热装置(5)为电磁加热线圈，电磁加热线圈采用漆包线制成，单层平铺；匝数为40～60之间，每根漆包线的直径2～6mm。5.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：第一加热装置(4)和第一温度传感器(5)由电子调节与控制单元ECU通过指令传导线进行控制，使尿素热解催化装置(3)内的温度维持在尿素热解温度152～400℃的范围内。6.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：第二加热装置(7)和第二温度传感器(8)由电子调节与控制单元ECU通过指令传导线进行控制，使异氰酸水解催化装置(6)内的温度维持在异氰酸水解温度300～500℃的范围内。7.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：由水蒸汽输送导管(9)通入氨气反应罐内(2)的水蒸汽的量与尿素进料口(1)进入氨气反应罐内(2)的尿素量的摩尔比为1～1.5∶1。8.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：金属丝网和金属蜂窝载体为耐700～900℃高温的Ni-Cr-Fe合金材料，其中Ni质量含量35％，Cr质量含量20％，Fe质量含量45％，金属丝网孔径密度为300目，金属蜂窝载体孔径密度为300目。9.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：金属丝网和金属蜂窝载体通过焊接固定在氨气反应罐(2)的内部。10.如权利要求1所述的一种分段式固体尿素分解制氨装置，其特征在于：尿素分解制氨装置安装在汽车尾气排放管道中尾气处理