尿素水解技术技术原理与较新进展

尿素水解是通过催化剂或高温高压条件将尿素分解为氨（NH₃）和二氧化碳（CO₂）的过程，反应式为：

(NH2)2CO+H2O→2NH3+CO2


尿素水解技术技术进展：

催化剂优化：纳米材料、多金属催化剂及生物催化剂（如脲酶）显著提升反应效率，降低能耗。例如，中科院合肥物质院开发的铜单原子催化剂（Cu-N₃SAs）在电催化共还原硝酸根和二氧化碳合成尿素中，法拉第效率达55.4%。工艺改进：

深度水解解吸法：通过先解吸后水解的流程，将废液中的氨和尿素含量降至5×10⁻⁶以下，实现污水零排放。水解汽提技术：结合汽提法回收氨和二氧化碳，适用于大规模生产（如孟山都公司技术）。

设备创新：立式水解塔替代传统卧式水解器，提高处理效率并降低能耗，塔盘结构和蒸汽分布优化提升了传热效果。

尿素水解技术当前核心应用领域

环保领域：

工业废水处理：

尿素生产废液中尿素和氨氮的深度水解，回收资源并达标排放。火力发电厂脱硝：尿素水解产生的氨气作为SCR脱硝还原剂，替代液氨以降低安全风险。

土壤修复：通过控制水解速度，减少碱性土壤中氨气挥发，提高氮肥利用率。

能源与化工：

氢能载体：氨气（NH₃）作为氢能存储介质，易于液化且燃烧产物清洁，适用于燃料电池和储能系统。新材料合成：电催化技术利用尿素水解产物合成尿素，为工业生产提供绿色路径。

农业应用：

尿素作为氮肥，通过水解为植物提供氮元素，但需结合土壤条件优化施肥策略。

尿素水解技术在环保、能源、化工等领域具有广泛应用前景，技术进步与政策支持将推动其向绿色方向发展。未来，随着催化剂创新和工艺优化，该技术有望在碳中和、氢能存储等新兴领域发挥关键作用，成为实现可持续发展的重要工具。