Quá trình sản xuất amoniac urê có thể chủ yếu được chia thành hai phần: chuẩn bị và lưu trữ dung dịch urê và phân hủy urê để tạo ra amoniac. Theo sự phân hủy urê khác nhau để tạo ra các quá trình amoniac, quá trình sản xuất amoniac urê được chia thành quá trình thủy phân urê và quá trình phân hủy nhiệt urê.
1. Quá trình thủy phân urê
Dung dịch urê trải qua phản ứng thủy phân ở nhiệt độ phản ứng {{0}} độ và áp suất phản ứng là 0.4-0.6MPa để tạo ra hỗn hợp khí NH3, H2O và CO2. Tỷ lệ thể tích của dung dịch urê trong lò phản ứng thủy phân thường được kiểm soát dưới 70%. Không gian phía trên được sử dụng làm không gian đệm cho khí thủy phân và thường có 3-5phút amoniac cần thiết được dự trữ để cải thiện khả năng phản ứng của nó với tải lò hơi.
Quá trình thủy phân có xúc tác dựa trên quá trình thủy phân thông thường. Một chất xúc tác amoni photphat được thêm vào lò phản ứng thủy phân trong quá trình vận hành ban đầu. Thông qua hoạt động xúc tác của chất xúc tác, urê trải qua phản ứng thủy phân nhanh ở nhiệt độ {{0}} độ và áp suất 0.4-0.9MPa và thời gian phản ứng có thể đạt dưới 1 phút .
Quá trình thủy phân xúc tác urê dựa trên quá trình thủy phân thông thường. Phosphate được thêm vào làm chất xúc tác trong quá trình thủy phân urê để thay đổi đường phản ứng, tăng tốc độ phản ứng và tăng tốc độ phản ứng.
2. Quá trình nhiệt phân urê
Công nghệ nhiệt phân sử dụng không khí nóng làm nguồn nhiệt để phân hủy nhanh dung dịch urê 40%-50% ở 450-600 độ.
Hệ thống lưu trữ chất hòa tan urê của phương pháp nhiệt phân urê cũng giống như phương pháp thủy phân. Dung dịch urê được vận chuyển đến mô-đun phân phối đo lường thông qua mô-đun tuần hoàn dòng chảy cao. Mô-đun đo sáng có thể tự động kiểm soát tốc độ dòng chảy của dung dịch urê theo yêu cầu của hệ thống và sử dụng khí nén để nguyên tử hóa dung dịch urê và phun vào lò nhiệt phân thông qua vòi phun nguyên tử. Sau khi trộn với không khí pha loãng được gia nhiệt bằng bộ gia nhiệt sẽ phân hủy tạo ra NH3, H2O và CO2; sau đó phun nó vào lò phản ứng khử nitrat thông qua hệ thống phun amoniac. Lò nhiệt phân urê cần bố trí gần cụm lò hơi theo từng đơn vị.
Công nghệ nhiệt phân urê truyền thống thường sử dụng lò sưởi điện làm nguồn nhiệt cho không khí pha loãng, được sử dụng rộng rãi ở Trung Quốc. Do bản thân hệ thống sưởi điện tiêu thụ nhiều điện năng nên chi phí vận hành của hệ thống nhiệt phân urê quá cao. Trong những năm gần đây, các bộ trao đổi nhiệt khí thải nhiệt độ cao đã được giới thiệu để thay thế lò sưởi điện, tức là công nghệ nhiệt phân urê sử dụng nhiệt thải khí thải làm nguồn nhiệt của không khí pha loãng đã giúp giảm chi phí vận hành hệ thống nhiệt phân urê. Bộ trao đổi nhiệt khí thải chủ yếu bao gồm bộ trao đổi nhiệt khí thải nhiệt độ cao bên ngoài lò và bộ trao đổi nhiệt khí thải nhiệt độ cao bên trong lò.
Bộ trao đổi nhiệt khí thải nhiệt độ cao bên ngoài lò hút khí thải nhiệt độ cao từ ống khói sau đường thông cao và đường thông cao trước đường thông cao và làm nóng không khí nóng sơ cấp đến 450-600 độ thông qua bộ trao đổi nhiệt khí thải nhiệt độ cao.
Bộ trao đổi nhiệt khí thải nhiệt độ cao bên trong lò là bổ sung thêm bộ trao đổi nhiệt khí thải nhiệt độ cao vào ống khói ở mức thấp hơn cửa vào và truyền không khí pha loãng vào bộ trao đổi nhiệt để trao đổi nhiệt với khí thải nóng trong ống khói lò hơi. Bộ trao đổi nhiệt được lắp đặt trong phòng quay của nồi hơi, không khí chảy vào đường ống và khí thải chảy ra bên ngoài đường ống để làm nóng ống thép. Vì bộ trao đổi nhiệt được đặt bên trong lò hơi nên công việc bảo trì như tích tụ tro trong đường ống của nó rất bất tiện.
