尿素热解制氨关键技术和产业化 东南大学.doc

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尿素热解制氨关键技术和产业化_东南大学
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尿素热解制氨关键技术和产业化_东南大学
专业 .专注
2018 年国家技术发明奖提名项目
公示内容
一、项目名称 ：尿素热解制氨关键技术及其产业化
二、提名单位意见 ：
大气污染物治理一直是环境保护领域的重点 ，其中氮氧化物的安全高效脱
除是一个难点 。 该项目通过系统研究 ，掌握了尿素热解制氨核心参数 ，开发了
独立的工艺计算软件包 ，发明了尿素热解制氨装置 ，形成了尿素热解制氨关键
技术，实现了产业化 。 该项目打破了国外技术垄断 ，作为自主知识产权技术 ，
有效降低了国内应用烟气脱硝工程的成本 ，促进了国内环保产业的发展 。
项目获得了多项原创性成果 ，技术经济指标先进 ；获授权发明专利 10 项，
实用新型专利 8 项。项目成果作为一种先进的在线制氨技术 ，可以在多个领域
进行液氨脱硝替代 ，应用前景广阔 。 成果已实现产业化并应用于烟气脱硝 、除
尘等工程 。项目获得了媒体 、同行和用户的高度评价 ，取得了较大的经济和社
会效益。
该项目于 2015 年获北京市科学技术奖二等奖 ，对照国家技术发明奖授奖条
件，提名该项目申报 2018 年国家技术发明奖二等奖 。提名单位 ：北京市科委 。
三、项目简介 ：
大气污染物治理一直是环境保护领域的重点 ，其中氮氧化物的安全高效脱
除是一个难点 。 传统方法采用液氨为原料 ，产生氨气作为减排氮氧化物的还原
剂 。但是液氨属于危险化学品 ，超过 10t 即为重大危险源 ，其在运输 、储存和
使用时都有可能发生危险 ，国内曾经发生过多起液氨事故 ，造成重大人身伤
亡。采用尿素为制氨原料可以达到与液氨相同的脱硝性能 ，无毒且使用安全 。
. 学****参考 .
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尿素脱硝技术可作为一项普遍适用的氮氧化物治理技术应用于大气环保领域 。
但长期以来 ，尿素热解制氨技术被国外所垄断 。因无有效竞争 ，致使国内
采购尿素热解制氨装置的费用一直居高不下 ，还要交纳高昂的技术使用费 ，其
价格很大程度上决定着烟气脱硝工程造价 ，制约着国内烟气脱硝工程的实施 。
在此背景下 ，中国大唐集团公司统筹规划 ，大唐环境产业集团股份有限公司具
体牵头 ，联合东南大学 、大唐洛阳热电有限责任公司组成产学研合作团队 ，对
尿素热解制氨关键技术进行了自主攻关 。
项目从 “基础理论 ”、小“型试验 ”、中“试试验 ”、计“算机 CFD 模拟 ”、示“范工
程 ”和“商业化应用 ”六个方面进行研究 ，掌握了尿素热解制氨核心参数 ，开发了
独立的工艺计算软件包 ，发明了尿素热解制氨装置 ，形成了尿素热解制氨关键
技术，实现了产业化 。项目获授权发明专利 10 项，实用新型专利 8 项。主要技
术发明点如下 ：
（1）提出了一种尿素热解反应中引导气流形成二维流场的方法 ，发明了一
种尿素热解反应器装置 。通过特殊的流场结构 ，可以防止尿素溶液粘避结晶 ，
雾化分解效率高 。
（2）揭示了尿素溶液热解传热传质过程 ，定性定量得出了能量条件 ，开发
了物料及能量平衡计算软件 ，通过了多套工程的验证 ，完全可以指导实际工程
应用。
（3）发明了逆流式尿素热解制氨装置及方法 ；发明了蜗壳进气旋流式尿素
热解制氨装置及方法 ；发明了切圆进气式尿素热解制氨装置 。实现了多种尿素
热解制氨技术方案的联合应用 ，提高了适用性 。
（4）揭示了尿素溶液液滴在热解炉内部的时程关系和运动规律 ，发现了热
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