尿素水解生成アンモニアの生成法の模擬と実験

LU Xu ,  

ZHANG Xiangyu ,  

LIU Tong ,  

ZHANG Bo ,  

XU Hongjie ,  

摘要

尿素水解生成アンモニアの生成法は火力発電所の煙突ガス脱硝工程の設計を完璧にする前提です。ACWU(NH3-CO2-H2O-(NH2)2CO)システムの気液平衡機構を参考にして、開口システムにおける尿素水解過程の物質平衡、化学平衡、熱量平衡、相平衡の非線形方程式群を構築し、反応系の熱力学モデルと動力学モデルを確立しました。自己設計および構築した尿素水解中間試験設備で、機構モデルの正確性を実験検証し、反応温度、操作圧力、原料尿素質量分数が水解反応に及ぼす影響を分析し、検出結果に基づいて、火力発電所の脱硝尿素水解生成アンモニア操作条件下の反応動力学パラメータを計算推定しました。分析の結果、相平衡説明求解方法の計算結果と実験検出結果が基本的に一致することが分かり、この方法は火力発電所の尿素水解生成アンモニア工程に適用できることを示します。反応温度の上昇につれて、反応液中の水、アンモニア、CO2の質量分数が減少します。原料尿素質量分数の上昇につれて、反応液中のアンモニア、CO2の質量分数が増加し、水の質量分数は減少します。操作圧力の継続的な上昇につれて、反応液中の尿素およびその誘導物の質量分数が減少します。尿素水解中間試験から、0.6MPa/150℃での操作条件下では、尿素水解反応の前因子Aは1.255×1012s-1、活性化エネルギーEは107.24kJ/molでした。

关键词

火力発電所;脱硝;アンモニア合成;尿素水解生成アンモニアの生成法;熱力学;動力学

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