专利名称：用于量化尿素转化率的设备以及包括该设备的用于优化尿素气化的系统的制作方法
技术领域：
本实用新型总体上涉及气流的处理和分析，以便确定尿素气化的效率。
背景技术：
为评估大量其中尿素通过热方法气化的方法的性能，必须能确定在任何时候多少尿素流进料适当地气化。氨和/或异氰酸的按需供应要求准确的转化数据。然而，不存在能实时分析热转化反应器之后气流中的尿素转化产物的已知分析装置。已有许多讨论将尿素转化成氨的参考文件。从发明人的观点看，这些主要是高温方法，例如授予Sun等人的US专利No. 7，090，810描述了一种可产生复杂产物气体流的热 方法，所述产物使得控制比想要的更复杂。当加热尿素水溶液时，由与温度相关的速率常数控制的大量化学反应决定尿素如何分解NH2-CO2-NH2 — NH3+HNC0(尿素)(氨)(异氰酸)该反应可在275 °F下进行；然而，不可能确定氨或异氰酸的量，因为HNCO可水解成尿素或形成固体副产物。HNCO可如下转化
权利要求1.用于量化尿素转化率的设备，包括 用于将尿素水溶液引入含有热气体的反应器中并使该尿素水溶液受热一段时间以确保尿素水溶液气化并形成含有NH3和HNCO的热气化产物流的装置； 从该热气化产物流中取出试样流的装置； 使该试样流与水解催化剂在足够水的存在下接触以将HNCO转化成NH3并形成氨试样流的装置；以及 用于分析氨试样流的NH3的装置。
2.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述使试样流与水解催化剂在足够水的存在下接触的装置包括使该试样流与水混合的混合装置以及设置在该混合装置下游的水解催化剂结构。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述水解催化剂结构的尺寸设定成提供IOOOhr-1 至 10，OOOhr-1 的空速。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述水解催化剂结构为具有连续通道的整体式结构，并且具有Imm至IOmm的节距。
5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述使试样流与水解催化剂在足够水的存在下接触的装置还包括设置在所述混合装置上游的水供应管线。
6.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述从热气化产物流中取出试样流的装置包括与反应器的出口相连的试样流管线和设置在该试样流管线中的阀，并且包括通入该试样流管线中的净化管线以及设置在该净化管线中的阀。
7.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述用于分析氨试样流的NH3的装置包括接收该氨试样流的氨分析仪。
8.一种用于优化尿素的气化的系统，包括根据前述权利要求之一所述的用于量化尿素转化率的设备，比较器以及控制器，其中，该比较器从该用于量化尿素转化率的设备接收表征NH3的浓度的观察信号，并将该观察信号与参考值相比较以便产生表征比较结果的控制信号，该控制器响应于该控制信号控制反应器的运行。
专利摘要本实用新型公开了一种用于量化尿素转化率的设备，包括将尿素水溶液引入含有热气体的反应器中并使该尿素水溶液受热一段时间以确保尿素水溶液气化并形成含有NH3和HNCO的热气化产物流的装置；从该热气化产物流中取出试样流的装置；使该试样流与水解催化剂在足够水的存在下接触以将HNCO转化成NH3并形成氨试样流的装置；以及用于分析氨试样流的NH3的装置。该设备使得能实时分析并处理尿素水溶液气化后的气体流，以确定尿素气化的效率。本实用新型还涉及一种包括前述设备的用于优化尿素的气化的系统。
文档编号G01N1/28GK202710535SQ20122036280
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月20日 优先权日2012年5月10日
发明者W·H·孙, J·M·鲍伊尔 申请人:燃料技术公司