1. 尿素催化水解技术原理和工艺流程
1.1技术原理
配制尿素溶液时，将储存于尿素储存间的袋装尿素人工拆包，拆包后的尿素经斗提机输送到溶解罐里，或者将尿素罐车运输来的尿素颗粒通过气力输送至溶解罐里。用除盐水将干尿素溶解成50%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶解泵输送到尿素溶液储罐。尿素溶液储存罐里的尿素溶液利用蒸汽加热对其进行保温，温度维持在40℃～50℃。通过尿素溶液输送泵输送至尿素水解反应器，水解生成
，
和
，分解产物与烟气混合均匀而后喷入脱硝系统。反应公式为：
1.2尿素催化水解工艺流程
尿素催化水解工艺流程如图1所示，尿素催化水解是在普通水解的基础上添加一种多元酸磷酸盐为催化剂，作为路易斯酸参加反应，改变了尿素分解反应路径，降低了反应活化能，加快了反应进行。
图1尿素催化水解工艺流程
2. 尿素催化水解技术优势
尿素催化水解制氨技术是一种新研发的尿素制氨技术，其具有以下技术优势：①运行成本低。由于反应温度低，可以利用电厂低品质蒸汽作为加热热源，使电厂制氨运行成本大幅度降低。②反应速度快。与传统尿素水解相比，由于采用了催化技术，尿素催化水解反应速度提高10倍左右，当锅炉负荷变化时，可以及时满足脱硝工程对氨气的需求量。③设备布置方便。与尿素热解相比，尿素催化水解设备比较小，布置更加灵活。④设备运行灵活性高。尿素催化水解系统具有2种运行方式：母管制运行方式和单元制运行方式。母管制运行可以采用1拖2，或者1拖3的方式，即1台水解器供2台或者3台炉脱硝，这种方式可以同时降低运行成本和投资成本。单元制运行方式是指1台水解器供1台脱硝反应器，这种方式系统简单，但是投资成本较高。
3. 工程应用
理论上，相同温度下尿素催化水解的速率常数约为普通水解的2倍，且当温度升高7～10℃，2个水解反应的速率常数可能较接近。但实际工程应用中，相同条件下尿素催化水解的响应速度远高于普通水解，即使将尿素普通水解温度升至150℃左右，响应速度仍低于135℃下的催化水解技术。这可能是由于理论计算是基于一定假设条件的缘故。对2种水解技术的实际运行情况进行现场数据采集和分析，结果如图2所示。
图2尿素水解制氨工艺的运行情况
某项目在2018年6月开始运行尿素催化水解器，2019年6月（解器检修后按照普通水解技术运行(图2(a))，机组负荷从65%提高到85%时，响应时间在2h后压力恢复正常值，严重影响机组脱硝的进行。2019年9月加入催化剂运行，在相同升负（条件下，水解器压力始终保持平稳(图2(b))。
结语：
本文主要研究了一种尿素制氨新技术—尿素催化水解制氨技术，针对尿素催化水解技术的工艺流程、控制策略、运行方式和技术优势进行了详细分析，并对目前应用的三种尿素制氨技术进行了技术经济性和技术先进性对比分析，介绍了尿素催化水解制氨技术的应用和发展前景。研究表明，尿素催化水解技术具有很好的市场应用前景，该技术的商业运行也弥补了我国在尿素催化水解技术领域的空白。
参考文献：
[1] 张弛.烟气脱硝中尿素法制氨工艺比较[J].能源化工，2014，35（6）：36-39.
[2] 汪家铭.尿素法SCR烟气脱硝技术及其应用前景[J].合成技术及应用，2013，28（1）：28-31.
[3] 孟磊．火电厂烟气SCR脱硝尿素催化水解制氨技术研究［J］．节能与环保，2016，49(1):157－160．
