一種包圍式加熱小型尿素水解反應(yīng)裝置和水解的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，尤其涉及一種包圍式加熱小型尿素水解反應(yīng)裝置和水解的方法。包含反應(yīng)器，所述反應(yīng)器的下方包圍著一層加熱套，所述加熱套為蒸汽加熱或者電加熱方式，所述加熱套契合反應(yīng)器，反應(yīng)器由支腿支撐，反應(yīng)器上部設(shè)有反應(yīng)產(chǎn)物出口，反應(yīng)器底部設(shè)有尿素溶液進料口和排污口，所述進料口和排污口穿透反應(yīng)器底部和加熱套；可以通過蒸汽加熱方式或電加熱方式提供尿素水解反應(yīng)所需熱量；反應(yīng)器筒體內(nèi)部分為下部液相空間和上部氣相空間。不但結(jié)構(gòu)簡單，而且具有加熱面表面積大，加熱速度快，加熱均勻，反應(yīng)液溫差小等特點，更有利于防止設(shè)備材料腐蝕和化學(xué)副反應(yīng)的發(fā)生。
【專利說明】一種包圍式加熱小型尿素水解反應(yīng)裝置和水解的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，尤其涉及一種包圍式加熱小型尿素水解反應(yīng)裝置和水解的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)生產(chǎn)中，很多場合都要用到氨。但液氨屬于危險化學(xué)品，因此國家在涉及液氨的儲存、使用和運輸過程中都嚴格管控。
[0003]尿素為白色結(jié)晶體顆粒，不屬于危險化學(xué)品范疇，便于儲存和運輸，不會因泄漏造成安全隱患。尿素溶液在一定壓力、溫度條件下，會水解生成氨氣和二氧化碳。
[0004]目前行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的尿素水解反應(yīng)器均是為大規(guī)模生產(chǎn)所配套的設(shè)備，具有大型化的特點。隨著國家對環(huán) 保要求不斷提高，越來越多的小型設(shè)備需要配套尿素水解反應(yīng)器。相對于大型的尿素水解反應(yīng)器，小型尿素水解反應(yīng)器在結(jié)構(gòu)布置、材料選擇、工藝設(shè)計等方面有自身的特點，因此本專利申請對小型尿素水解反應(yīng)器設(shè)計進行保護。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明的目的:為了提供一種功能強大的一種包圍式加熱小型尿素水解反應(yīng)裝置和水解的方法，具體目的見具體實施部分的多個實質(zhì)技術(shù)效果。
[0006]為了達到如上目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0007]一種包圍式加熱小型尿素水解反應(yīng)裝置，其特征在于，包含反應(yīng)器，所述反應(yīng)器的下方包圍著一層加熱套，所述加熱套為蒸汽加熱或者電加熱，所述加熱套契合反應(yīng)器，反應(yīng)器由支腿支撐，反應(yīng)器上部設(shè)有反應(yīng)產(chǎn)物出口，反應(yīng)器底部設(shè)有尿素溶液進料口和排污口，所述進料口和排污口穿透反應(yīng)器底部和加熱套；可以通過蒸汽加熱方式或電加熱方式提供尿素水解反應(yīng)所需熱量；反應(yīng)器筒體內(nèi)部分為下部液相空間和上部氣相空間。
[0008]本發(fā)明進一步技術(shù)方案在于，所述反應(yīng)器上部有多個開口，一個開口上安裝有一個安全閥和壓力表、一個開口上安裝有液位變送器、一個開口為反應(yīng)產(chǎn)物出口。
[0009]本發(fā)明進一步技術(shù)方案在于，所述反應(yīng)產(chǎn)物出口內(nèi)壁設(shè)置有除霧器。
[0010]本發(fā)明進一步技術(shù)方案在于，所述加熱套上鉸接著上翻套，所述上翻套頂部包含磁鐵，所述上翻套為電加熱板，所述電加熱板通過電線連接電源。
[0011]本發(fā)明進一步技術(shù)方案在于，所述上翻套上方包含磁鐵。
[0012]方案二:
[0013]一種包圍式加熱小型尿素水解的方法，其特征在于，利用如上任意一個的裝置，采用如下方式，尿素放置于反應(yīng)器中，水解反應(yīng)生成的NH3和CO2從液相中逸出，;水解方程式:CO (NH2) 2+H20JMLC02+2NH3
[0014]采用如上技術(shù)方案的本實用新型，相對于現(xiàn)有技術(shù)有如下有益效果:與目前行業(yè)內(nèi)已有的尿素水解反應(yīng)器相比，該小型尿素水解反應(yīng)器具有以下特點:
[0015]1、目前行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的尿素水解反應(yīng)器適應(yīng)設(shè)備大型化的需要，采用臥式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，蒸汽加熱方式，換熱面布置采用U型管結(jié)構(gòu)。小型尿素水解反應(yīng)器采用立式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器外部設(shè)置加熱套方式加熱。這種小型的尿素水解反應(yīng)器不但結(jié)構(gòu)簡單，而且具有加熱面表面積大，加熱速度快，加熱均勻，反應(yīng)液溫差小等特點，更有利于防止設(shè)備材料腐蝕和化學(xué)副反應(yīng)的發(fā)生。
[0016]2、小型尿素水解反應(yīng)器加熱套可以采用蒸汽加熱方式和電加熱方式。相對目前行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的尿素水解反應(yīng)器采用蒸汽加熱方式相比，采用電加熱方式不受汽源品質(zhì)的影響，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，而且省去了蒸汽管路、疏水管路等設(shè)施。具有設(shè)備初投資低，運行維護方便的特點。對于沒有加熱蒸汽來源或蒸汽品質(zhì)不滿足加熱要求的場合，電加熱方式是不二選擇。因此電加熱小型尿素水解反應(yīng)器適應(yīng)范圍更廣。
[0017]3、小型電加熱尿素水解反應(yīng)器還具有負荷變化快，跟隨性好的特點，能夠?qū)ο到y(tǒng)需氨量變化做出快速響應(yīng)。蒸汽加熱的尿素水解反應(yīng)器，當負荷發(fā)生變化時，系統(tǒng)建立新的平衡所需時間長。電加熱尿素水解反應(yīng)器通過控制電功率，能夠根據(jù)負荷變化快速做出響應(yīng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了進一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合附圖進一步進行說明:
[0019]圖1為本發(fā)明側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明另一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明的上翻套的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；其中:1，反應(yīng)器；2，反應(yīng)器進料口 ；3，氣相產(chǎn)物出口 ；4，溫度計接口 ；5，液位計接口 ；6，安全閥及氣相壓力表接口 ；7，排污口 ；8，除霧器；9，液位變送器；10，加熱套；11.上翻套；12.磁鐵。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行說明，實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的限制:
[0024]結(jié)合圖1和圖2;
[0025]1.一種包圍式加熱小型尿素水解反應(yīng)裝置，其特征在于，包含反應(yīng)器1，所述反應(yīng)器I的下方包圍著一層加熱套，所述加熱套為蒸汽加熱或電加熱，所述加熱套契合反應(yīng)器1，反應(yīng)器由支腿支撐，反應(yīng)器上部設(shè)有反應(yīng)產(chǎn)物出口，反應(yīng)器底部設(shè)有尿素溶液進料口和排污口，所述進料口和排污口穿透反應(yīng)器底部和加熱套；可以通過蒸汽加熱方式或電加熱方式提供尿素水解反應(yīng)所需熱量；反應(yīng)器筒體內(nèi)部分為下部液相空間和上部氣相空間。本處的技術(shù)方案所起到的實質(zhì)的技術(shù)效果是:A.目前按的現(xiàn)狀是很多人用蒸汽給內(nèi)部加熱，此方法對蒸汽參數(shù)有較高要求，蒸汽源還經(jīng)常供給不上，而我們采用電加熱，該方法可以使得該設(shè)備使用便捷、環(huán)保、節(jié)能。B.蒸汽反應(yīng)控制不易，而電加熱反應(yīng)速度快，可以隨時調(diào)節(jié)和控制，本專利的蒸汽管不會進入到反應(yīng)器內(nèi)部，節(jié)省了很多設(shè)備。3.加熱均勻，不會造成受熱均勻。
[0026] 所述反應(yīng)器上部有多個開口，一個開口上安裝有一個安全閥和壓力表、一個開口上安裝有液位變送器、一個開口為反應(yīng)產(chǎn)物出口。
[0027]安全閥和壓力表位于反應(yīng)器上方屬于通用技術(shù)，更是基礎(chǔ)常識。液位變送器也是現(xiàn)有技術(shù)，其安裝在反應(yīng)器上方也屬于通用技術(shù)，可以參考《數(shù)字液位變送器的研究與開發(fā)》。所述反應(yīng)產(chǎn)物出口設(shè)置有除霧器。
[0028]所述加熱套上鉸接著上翻套11，所述上翻套11頂部包含磁鐵，所述上翻套11為電加熱板，所述電加熱板通過電線連接電源。本處的技術(shù)方案所起到的實質(zhì)的技術(shù)效果是，在電熱方式下，便于檢修拆裝，使得鉸接的上方的上翻套11能夠翻起來或者是翻下去。
[0029]所述上翻套11上方包含磁鐵12。本處的技術(shù)方案所起到的實質(zhì)的技術(shù)效果是，所述磁鐵12能夠吸附在反應(yīng)器的器壁上進行相對固定。
[0030]方案二:[0031]一種包圍式加熱小型尿素水解的方法，其特征在于，利用如上任意一個的裝置，采用如下方式，尿素放置于反應(yīng)器I中，水解反應(yīng)生成的NH3和C02從液相中逸出，;水解方程式:C0 (NHo) o+HoO 吸熱 C0o+2NH,o
[0032]尿素溶液從反應(yīng)器進料口 2進入水解反應(yīng)器，反應(yīng)器的液位變送器9顯示液位達到一定的值，尿素溶液在反應(yīng)釜內(nèi)發(fā)生水解反應(yīng)，生成的氣相產(chǎn)物不斷由液體中分離，由氣相產(chǎn)物出口 3離開反應(yīng)器。加熱套10提供水解反應(yīng)所需的熱量。
[0033]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種包圍式加熱小型尿素水解反應(yīng)裝置，其特征在于，包含反應(yīng)器(I)，所述反應(yīng)器(1)的下方包圍著一層加熱套，所述加熱套為蒸汽加熱或者電加熱，所述加熱套契合反應(yīng)器(1)， 反應(yīng)器由支腿支撐，反應(yīng)器上部設(shè)有反應(yīng)產(chǎn)物出口，反應(yīng)器底部設(shè)有尿素溶液進料口和排污口，所述進料口和排污口穿透反應(yīng)器底部和加熱套；可以通過蒸汽加熱方式或電加熱方式提供尿素水解反應(yīng)所需熱量；反應(yīng)器筒體內(nèi)部分為下部液相空間和上部氣相空間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種包圍式加熱小型尿素水解反應(yīng)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器上部有多個開口，一個開口上安裝有一個安全閥和壓力表、一個開口上安裝有液位變送器、一個開口為反應(yīng)產(chǎn)物出口。
3.如權(quán)利要求1所述的一種包圍式加熱小型尿素水解反應(yīng)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)產(chǎn)物出口內(nèi)壁設(shè)置有除霧器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種包圍式加熱小型尿素水解反應(yīng)裝置，其特征在于，所述加熱套上鉸接著上翻套(11)，所述上翻套(11)頂部包含磁鐵，所述上翻套(11)為電加熱板，所述電加熱板通過電線連接電源。
5.如權(quán)利要求4所述的一種包圍式加熱小型尿素水解反應(yīng)裝置，其特征在于，所述上翻套(11)上方包含磁鐵(12)。
6.一種包圍式加熱小型尿素水解的方法，其特征在于，利用如權(quán)利要求1到5任意一個的權(quán)利要求的裝置，采用如下方式，尿素放置于反應(yīng)器(I)中，水解反應(yīng)生成的NH3和CO2從液相中逸出，水解方程式:C0 (NH2) 2+H20JMLC02+2NH3。
【文檔編號】C01C1/08GK103950954SQ201410198335
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】王曉剛, 趙運慶 申請人:西安丹輝環(huán)?？萍加邢薰?br>