制備車用尿素的生產(chǎn)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備車用尿素的生產(chǎn)裝置，包括合成罐、輸送泵、結(jié)晶釜、真空泵、緩沖罐和循環(huán)泵；輸送泵的輸入口與合成罐的出液口連接，輸送泵的輸出口與結(jié)晶釜的進(jìn)口連接；緩沖罐、真空泵與結(jié)晶釜依次連接；循環(huán)泵的輸入口與結(jié)晶釜的出口連接，循環(huán)泵的輸出口與合成罐連接；合成罐內(nèi)還包括圓板、折流系統(tǒng)和氣體分布器；圓板固定在合成罐內(nèi)；折流系統(tǒng)固定在圓板上；進(jìn)氣口處設(shè)有氣體分布器。本發(fā)明在合成罐內(nèi)設(shè)有折流系統(tǒng)和氣體分布器，使得液氨與二氧化碳?xì)怏w能夠充分反應(yīng)，直接采用合成罐中反應(yīng)得到的尿素合成液，在真空環(huán)境下進(jìn)行結(jié)晶，簡化了工藝流程，降低了生產(chǎn)成本，能連續(xù)生產(chǎn)大批量、高純度的車用尿素。
【專利說明】
制備車用尿素的生產(chǎn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于生產(chǎn)車用尿素技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種制備車用尿素的生產(chǎn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)國家環(huán)保部門的規(guī)定，從2013年7月I日起銷售的重型柴油車均要達(dá)到國IV排放標(biāo)準(zhǔn)，與國m排放標(biāo)準(zhǔn)相比，重型柴油汽車的國IV排放氮氧化物排放降低了 30%左右，顆粒物(PM)排放降低了 80%以上。為了降低柴油車尾氣排放中的氮氧化物和顆粒物。目前，歐美等國家的汽車生產(chǎn)商普遍采用選擇性催化還原(SCR)技術(shù)處理柴油車尾氣，使之達(dá)到歐V、歐VI甚至更高的排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]柴油車尾氣處理液是配合SCR技術(shù)，將發(fā)動機(jī)尾氣中的氮氧化物轉(zhuǎn)化為無害的氮?dú)夂退倪€原劑，柴油車尾氣處理液的主要原料為車用尿素和水，車用尿素不是普通的農(nóng)業(yè)尿素或工業(yè)尿素，也不是化學(xué)分析試劑，而是一種具有一定附加值，可大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的專用化學(xué)品。車用尿素工作原理是把車用尿素添加到SCR系統(tǒng)，在高溫環(huán)境中(溫度高于300°C)，尿素分解成氨氣，再加上催化劑的作用，尾氣中的氮氧化物能迅速與氨氣反應(yīng)生成氮?dú)夂退２裼蜋C(jī)的排氣溫度一般為300-500°C，滿足了氮氧化物還原所需要的熱量。
[0004]目前，尿素生產(chǎn)的主要流程為氨氣和二氧化碳在一定條件下反應(yīng)生成尿素合成反應(yīng)液，尿素合成反應(yīng)液再經(jīng)過一次蒸發(fā)、二次蒸發(fā)、造粒等過程得到固體尿素。然而，車用尿素的純度要求很高，市售工業(yè)或者農(nóng)業(yè)尿素顆粒由于縮二脲等雜志含量較高，并不能直接用于制備車用尿素溶液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種設(shè)備簡單，占地面積小，原料利用率高，產(chǎn)品質(zhì)量好的的制備車用尿素的生產(chǎn)裝置。
[0006]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種制備車用尿素的生產(chǎn)裝置，其特征在于:包括合成罐、輸送栗、結(jié)晶釜、真空栗、緩沖罐和循環(huán)栗;所述的合成罐包括進(jìn)液口、出液口，進(jìn)氣口和出氣口；所述的合成罐的上方設(shè)有進(jìn)液口和出氣口，合成罐的下方設(shè)有出液口和進(jìn)氣口；所述的輸送栗的輸入口與合成罐的出液口連接，輸送栗的輸出口與結(jié)晶釜的進(jìn)口連接;所述的緩沖罐、真空栗與結(jié)晶釜依次連接，使結(jié)晶釜內(nèi)形成真空;所述的循環(huán)栗的輸入口與結(jié)晶釜的出口連接，循環(huán)栗的輸出口與合成罐連接;所述的合成罐內(nèi)還包括圓板、折流系統(tǒng)和氣體分布器;所述的圓板固定在合成罐內(nèi)；所述的折流系統(tǒng)固定在圓板上;所述的進(jìn)氣口處設(shè)有氣體分布器。
[0007]作為進(jìn)一步改進(jìn)，以上所述的氣體分布器包括大擋流板、小擋流板和旋流片;旋流片通過固定桿分布于大擋流板和小擋流板之間。
[0008]作為進(jìn)一步改進(jìn)，以上所述的旋流片為扇形，旋流片上設(shè)有與固定桿相對應(yīng)的連接孔。旋流片與固定桿形成過盈配合。
[0009]作為進(jìn)一步改進(jìn)，以上所述的折流系統(tǒng)包括固定軸和折流板;所述的折流板交錯排列在固定軸上;所述的折流板與合成罐的內(nèi)壁有間隙。
[0010]作為進(jìn)一步改進(jìn)，以上所述的圓板為篩板，篩孔之間設(shè)有纖維絲。
[0011 ]作為進(jìn)一步改進(jìn)，以上所述的折流系統(tǒng)設(shè)有4-6組。
[0012]工作時，原料液氨與二氧化碳在合成罐內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，得到的尿素合成液通過輸送栗進(jìn)入到處于真空狀態(tài)的結(jié)晶釜中，在結(jié)晶釜中結(jié)晶；打開循環(huán)栗與合成罐聯(lián)通的閥門，將未飽和的尿素合成液輸送至合成罐中再次進(jìn)行反應(yīng);如此循環(huán)至充分反應(yīng)得到飽和的尿素反應(yīng)液后，關(guān)閉循環(huán)栗與合成罐聯(lián)通的閥門，打開結(jié)晶釜的出口，得到高純度的尿素產(chǎn)品。
[0013]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有的優(yōu)點及有益效果如下:
1、本發(fā)明的合成罐內(nèi)設(shè)有折流系統(tǒng)，增加液氨在反應(yīng)體系中反應(yīng)面積，并延長停留時間；同時液氨在折流板的作用下提高了反應(yīng)液體的擾動性，與二氧化碳反應(yīng)充分，提高了原料的利用率，提高生產(chǎn)效率。
[0014]2、本發(fā)明設(shè)有的氣體分布器布置在合成罐的進(jìn)氣口處，該氣體分布器可以有效增加氣體的擾動，其中的旋流片為扇形，使流體經(jīng)過時更加均勻分布、分流，流體流出邊緣柔和，延長反應(yīng)時間，使二氧化碳與液氨反應(yīng)充分，提高二氧化碳的利用率。
[0015]3、本發(fā)明中的圓板為篩板狀，且篩孔之間設(shè)有纖維絲，液氨流經(jīng)圓板時，在纖維絲上形成液膜，二氧化碳與纖維絲上的液膜充分接觸并且反應(yīng)，反應(yīng)充分，阻力小，提高反應(yīng)速率，增加收率，降低了生產(chǎn)成本。
[0016]4、本發(fā)明直接采用合成罐中反應(yīng)得到的尿素合成液進(jìn)行結(jié)晶，利用了尿素合成液的溫度高的特點，無需另行加熱，減少了縮二脲的生成;并在真空環(huán)境中，尿素合成液中的高溫水會迅速汽化，因此會有部分水從尿素合成液中蒸發(fā)出來，提高了尿素合成液的濃度，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0017]5、本發(fā)明設(shè)有循環(huán)栗，可將未飽和的尿素合成液重新輸送至尿素合成罐中進(jìn)行再次反應(yīng)，節(jié)省了原料，降低了生產(chǎn)成本。
[0018]6、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單合理，簡化了工藝流程，降低了生產(chǎn)成本，能連續(xù)生產(chǎn)大批量、高純度的車用尿素，節(jié)能環(huán)保，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明中的氣體分布器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明的旋流片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)識:
1-合成罐，2-輸送栗，3-結(jié)晶釜，4-緩沖罐，5-真空栗，6-循環(huán)栗，11-進(jìn)液口，12-出氣口，13-固定軸，14-折流板，15-圓板，16-進(jìn)氣口，17-旋流器，171-大擋流板，172-旋流片，173-固定桿，174-小擋流板，175-連接孔。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0024]實施例1:
一種制備車用尿素的生產(chǎn)裝置，包括合成罐1、輸送栗2、結(jié)晶釜3、真空栗5、緩沖罐4和循環(huán)栗6 ο所述的合成罐I包括進(jìn)液口 11、出液口，進(jìn)氣口 16和出氣口 12;所述的合成罐I的上方設(shè)有進(jìn)液口 11和出氣口 12，合成罐I的下方設(shè)有出液口和進(jìn)氣口 16。所述的輸送栗2的輸入口與合成罐I的出液口連接，輸送栗2的輸出口與結(jié)晶釜3的進(jìn)口連接。所述的緩沖罐4、真空栗5與結(jié)晶釜3依次連接，使結(jié)晶釜3內(nèi)形成真空。所述的循環(huán)栗6的輸入口與結(jié)晶釜3的出口連接，循環(huán)栗6的輸出口與合成罐I連接。
[0025]所述的合成罐I內(nèi)還包括圓板15、折流系統(tǒng)和氣體分布器17;所述的圓板15固定在合成罐I內(nèi)；所述的折流系統(tǒng)固定在圓板15上;所述的進(jìn)氣口 16處設(shè)有氣體分布器17。以上所述的氣體分布器17包括大擋流板171、小擋流板174和旋流片172;旋流片172通過固定桿173分布于大擋流板171和小擋流板174之間。以上所述的旋流片172為扇形，旋流片172上設(shè)有與固定桿173相對應(yīng)的連接孔175。旋流片172與固定桿173形成過盈配合。
[0026]該合成罐I內(nèi)安裝有4組折流系統(tǒng)。所述的折流系統(tǒng)包括固定軸13和折流板14;所述的折流板14交錯排列在固定軸13上;所述的折流板14與合成罐I的內(nèi)壁有間隙。
[0027]工作時，原料液氨通過進(jìn)液口11進(jìn)入合成罐I內(nèi)，液氨經(jīng)過折流板14，增加了反應(yīng)面積，并延長停留時間；二氧化碳?xì)怏w通過進(jìn)氣口 16進(jìn)入到合成罐I內(nèi)，經(jīng)過氣體分布器17的處理，二氧化碳?xì)怏w的擾動性強(qiáng)，與液氨進(jìn)行充分反應(yīng)，得到的質(zhì)量高的尿素合成液;尿素合成液通過輸送栗2進(jìn)入到處于真空狀態(tài)的結(jié)晶釜3中，在結(jié)晶釜3中結(jié)晶；打開循環(huán)栗6與合成罐I聯(lián)通的閥門，將未飽和的尿素合成液輸送至合成罐I中再次進(jìn)行反應(yīng);如此循環(huán)至充分反應(yīng)得到飽和的尿素反應(yīng)液后，關(guān)閉循環(huán)栗6與合成罐I聯(lián)通的閥門，打開結(jié)晶釜3的出口，得到高純度的尿素產(chǎn)品。
[0028]實施例2:
一種制備車用尿素的生產(chǎn)裝置，包括合成罐1、輸送栗2、結(jié)晶釜3、真空栗5、緩沖罐4和循環(huán)栗6 ο所述的合成罐I包括進(jìn)液口 11、出液口，進(jìn)氣口 16和出氣口 12;所述的合成罐I的上方設(shè)有進(jìn)液口 11和出氣口 12，合成罐I的下方設(shè)有出液口和進(jìn)氣口 16。所述的輸送栗2的輸入口與合成罐I的出液口連接，輸送栗2的輸出口與結(jié)晶釜3的進(jìn)口連接。所述的緩沖罐4、真空栗5與結(jié)晶釜3依次連接，使結(jié)晶釜3內(nèi)形成真空。所述的循環(huán)栗6的輸入口與結(jié)晶釜3的出口連接，循環(huán)栗6的輸出口與合成罐I連接。
[0029]所述的合成罐I內(nèi)還包括圓板15、折流系統(tǒng)和氣體分布器17;所述的圓板15固定在合成罐I內(nèi)；所述的折流系統(tǒng)固定在圓板15上，所述的圓板15為篩板，篩孔之間設(shè)有纖維絲。所述的氣體分布器17包括大擋流板171、小擋流板174和旋流片172;旋流片172通過固定桿173分布于大擋流板171和小擋流板174之間。以上所述的旋流片172為扇形，旋流片172上設(shè)有與固定桿173相對應(yīng)的連接孔175。旋流片172與固定桿173形成過盈配合。
[0030]該合成罐I內(nèi)安裝有6組折流系統(tǒng)。所述的折流系統(tǒng)包括固定軸13和折流板14;所述的折流板14交錯排列在固定軸13上;所述的折流板14與合成罐I的內(nèi)壁有間隙。
[0031 ]工作時，原料液氨通過進(jìn)液口 11進(jìn)入合成罐I內(nèi)，液氨經(jīng)過折流板14，增加了反應(yīng)面積，并延長停留時間；二氧化碳?xì)怏w通過進(jìn)氣口 16進(jìn)入到合成罐I內(nèi)，經(jīng)過氣體分布器17的處理，二氧化碳?xì)怏w的擾動性強(qiáng)，液氨流經(jīng)圓板15時，在纖維絲上形成液膜，二氧化碳與纖維絲上的液膜充分接觸并且充分反應(yīng)，得到的質(zhì)量高的尿素合成液;尿素合成液通過輸送栗2進(jìn)入到處于真空狀態(tài)的結(jié)晶釜3中，在結(jié)晶釜3中結(jié)晶；打開循環(huán)栗6與合成罐I聯(lián)通的閥門，將未飽和的尿素合成液輸送至合成罐I中再次進(jìn)行反應(yīng);如此循環(huán)至充分反應(yīng)得到飽和的尿素反應(yīng)液后，關(guān)閉循環(huán)栗6與合成罐I聯(lián)通的閥門，打開結(jié)晶釜3的出口，得到高純度的尿素產(chǎn)品。
【主權(quán)項】
1.一種制備車用尿素的生產(chǎn)裝置，其特征在于:包括合成罐(I)、輸送栗(2)、結(jié)晶釜(3)、真空栗(5)、緩沖罐(4)和循環(huán)栗(6);所述的合成罐(I)包括進(jìn)液口(11)、出液口，進(jìn)氣口(16)和出氣口(12);所述的合成罐(I)的上方設(shè)有進(jìn)液口(11)和出氣口(12)，合成罐(I)的下方設(shè)有出液口和進(jìn)氣口( 16 );所述的輸送栗(2 )的輸入口與合成罐(I)的出液口連接，輸送栗(2)的輸出口與結(jié)晶釜(3)的進(jìn)口連接;所述的緩沖罐(4)、真空栗(5)與結(jié)晶釜(3)依次連接，使結(jié)晶釜(3)內(nèi)形成真空;所述的循環(huán)栗(6)的輸入口與結(jié)晶釜(3)的出口連接，循環(huán)栗(6)的輸出口與合成罐(I)連接;所述的合成罐(I)內(nèi)還包括圓板(15)、折流系統(tǒng)和氣體分布器(17);所述的圓板(15)固定在合成罐(I)內(nèi)；所述的折流系統(tǒng)固定在圓板(15)上;所述的進(jìn)氣口( 16)處設(shè)有氣體分布器(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備車用尿素的生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述的氣體分布器(17)包括大擋流板(171)、小擋流板(174)和旋流片(172);旋流片(172)通過固定桿(173)分布于大擋流板(171)和小擋流板(174)之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備車用尿素的生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述的旋流片(172)為扇形，旋流片(172)上設(shè)有與固定桿(173)相對應(yīng)的連接孔(175)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備車用尿素的生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述的折流系統(tǒng)包括固定軸(13 )和折流板(14);所述的折流板(14)交錯排列在固定軸(13 )上；所述的折流板(14)與合成罐(I)的內(nèi)壁有間隙。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4任一所述的制備車用尿素的生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述的圓板(15 )為篩板，篩孔之間設(shè)有纖維絲。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用尿素的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述的折流系統(tǒng)設(shè)有4-6組。
【文檔編號】C07C273/04GK105884658SQ201610307322
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】韋明
【申請人】南寧市夏陽化工科技有限責(zé)任公司