一种工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，包括尿素溶液槽、尿素溶液泵、尿素硝铵配制槽、尿素硝铵溶液泵、冷却器和输送管路，所述尿素溶液槽底部通过管路与尿素溶液泵的入口相连，所述尿素溶液泵通过输送管路与尿素硝铵配制槽的入口相连，所述输送管路外设有伴热管路，所述尿素硝铵配制槽底部通过管路与尿素硝铵溶液泵的入口相连，所述尿素硝铵溶液泵通过管路与冷却器的入口相连，所述尿素硝铵溶液泵和冷却器之间的管路与尿素硝铵溶液产品外送管路相连，所述冷却器通过管路和尿素硝铵配制槽的顶部入口相连。本实用新型装置，优化了生产控制，减少了缩二脲的生成，有效改善了产品质量。
【专利说明】一种工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化肥领域，特别是涉及一种工业生产尿素硝铵溶液(UAN)减少缩二脲生成的装置。
【背景技术】
[0002]尿素硝铵水溶液(Urea Ammonium Nitrate solut1n),简称UAN溶液，国外也称为氮溶液(N solut1n)，是由尿素、硝铵和水配制而成。UAN溶液是一种稳定、无色、常压的液态氮肥。工业生产中由于温度过高或停留时间较长，会生成一定量的缩二脲。
[0003]缩二脲(英文缩写Bi)是尿素生产中的副产物，缩二脲分子式为C2H5N302。UAN生产过程中，如果温度控制过高，尿素发生缩合反应而生成Bi，Bi含量过高时，对农作物有毒害作用，对种子的发芽和生长均有害，在土壤有机质含量极低、叶喷尿基复合肥过多的情况下，Bi毒害最为严重，Bi具有渗透性，能引起种子细胞脱水，抑制种子发芽。用作根外追肥的尿素中Bi含量应不超过0.5%。
[0004]Bi生成一般在溶液状态下产生，其生成量与尿素溶液的温度及停留时间有直接原因。在UAN生产过程中，当温度超过120°C时，尿素缩合反应加快，缩二脲生成明显，温度较低时生产量很少。温度高，停留时间长，Bi生成量增加。如果温度过低，尿素溶液会发生结晶，堵塞管线，生产无法进行。UAN生产配制时，由于尿素溶液温度在100-120°C左右，如果生产用的保温蒸汽压温度和压力高，Bi生成量增加明显，一般会达到0.5-1.5%，造成产品质量不合格。
[0005]工业生产UAN，一般会在硝铵和尿素生产装置同步进行，尿素输送管线较长，尿素在输送管线和UAN配制槽内停留时间较长，高温和停留时间的综合影响会导致UAN产品中Bi增加明显。
实用新型内容
[0006]针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，优化生产控制，减少缩二脲的生成，有效改善产品质量。
[0007]本实用新型采用的技术方案是:
[0008]—种工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置,包括尿素溶液槽、尿素溶液泵、尿素硝铵配制槽、尿素硝铵溶液泵、冷却器和输送管路，所述尿素溶液槽底部通过管路与尿素溶液泵的入口相连，所述尿素溶液泵通过输送管路与尿素硝铵配制槽入口相连，所述输送管路外设有伴热管路，所述伴热管路一端与串联有阀门一的冷凝排水管一相连，另一端与串联有阀门二的冷凝排水管二相连，所述伴热管路为蒸汽外伴热管路或蒸汽夹套伴热管路，所述伴热管路上与串联有阀门三的伴热蒸汽输入管相连，所述尿素硝铵配制槽底部通过管路与尿素硝铵溶液泵的入口相连，所述尿素硝铵溶液泵通过管路与所述冷却器的入口相连，所述尿素硝铵溶液泵和所述冷却器之间的管路与尿素硝铵溶液产品外送管路相连，所述冷却器通过管路和所述尿素硝铵配制槽的顶部入口相连。
[0009]本实用新型所述的工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，其中，所述尿素溶液槽底部设有蒸汽加热盘管，所述蒸汽加热盘管一端与加热蒸汽输入管路相连，另一端排放蒸汽冷凝的冷凝水。
[0010]本实用新型所述的工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，其中，所述尿素硝铵配制槽底部设有冷却水盘管，所述冷却水盘管一端与冷却水输入管路相连，另一端与冷却水输出管路相连。
[0011]本实用新型所述的工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，其中，所述输送管路位于所述伴热管路一端到所述尿素溶液泵之间的部分设有阀门四，所述输送管路位于所述伴热管路另一端到所述尿素硝铵配制槽之间的部分设有阀门五，所述输送管路位于所述伴热管路一端到所述阀门四之间的部分通过管路与所述尿素溶液槽顶部的入口相连，所述输送管路位于所述伴热管路另一端到所述阀门五之间的部分与串联有阀门六的吹扫蒸汽输入管相连。
[0012]本实用新型所述的工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，其中，所述尿素溶液槽和所述尿素硝铵配制槽的侧壁分别安装有温度表一和温度表二，所述输送管路上安装有温度表三，所述冷却器和所述尿素硝铵配制槽之间的管路上安装有温度表四。
[0013]本实用新型有益效果:
[0014]本实用新型工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，通过输送管线外设有伴热管路，尿素不易发生缩合反应，减少缩二脲的生成，且防止尿素溶液结晶，堵塞输送管路。在UAN溶液泵出口设有冷却器，通过换热降温，避免了高温和停留时间过长情况下生成Bi，从而优化了生产控制，减少缩二脲的生成，有效改善了产品质量。
[0015]本实用新型工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，通过在尿素溶液槽底部设计蒸汽加热盘管，防止温度过低尿素溶液发生结晶，减少了缩二脲的生成。
[0016]本实用新型工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，通过在硝铵溶液槽内设计降温的冷却水盘管，冷却水盘管和冷却器，两次换热降温，有效减少了 Bi的生成；
[0017]本实用新型工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，通过在尿素溶液输送管路增加反吹蒸汽，在停止生产时将管线内尿素反吹回收，防止尿素持续加热，停留时间长，生成Bi增加；另一方面，可以将输送管线内的尿素溶液反吹回到尿素溶液槽，防止管线温度下降，造成尿素结晶堵塞管线。
[0018]本实用新型工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，通过所述尿素溶液槽和所述尿素硝铵配制槽的侧壁分别安装有温度表一和温度表二，所述输送管路上安装有温度表三，所述冷却器和所述尿素硝铵配制槽之间的管路上安装有温度表四，可以及时调整加热蒸汽和伴热蒸汽的量，及时调整尿素溶液槽和输送管路中尿素溶液温度。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置的结构示意图。
[0020]图中:1、尿素溶液槽；2、尿素溶液泵；3、UAN配制槽；4、UAN溶液泵；5、冷却器；6、输送管路；7、伴热管路；8、阀门一 ；9、阀门三；10、蒸汽加热盘管；11、冷却水盘管；12、阀门四；13、阀门五；14、阀门六；15、温度表一 ；16、温度表二 ；17、温度表三；18、温度表四；19、
阀门二。
[0021]以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，一种工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，包括尿素溶液槽1、尿素溶液泵2、UAN配制槽3、UAN溶液泵4、冷却器5和输送管路6，尿素溶液槽I底部通过管路与尿素溶液泵2的入口相连，尿素溶液泵2通过输送管路6与UAN配制槽3入口相连，输送管路6外设有伴热管路7，伴热管路7 —端与串联有阀门一 8的冷凝排水管一相连，另一端与串联有阀门二 19的冷凝排水管二相连，伴热管路7为蒸汽外伴热管路，伴热管路7上与串联有阀门三9的伴热蒸汽输入管路相连，UAN配制槽3底部通过管路与UAN溶液泵4的入口相连，UAN溶液泵4通过管路与冷却器5的入口相连，UAN溶液泵4和冷却器5之间的管路与UAN溶液产品外送管路相连，冷却器5通过管路和UAN配制槽3顶部入口相连；尿素溶液槽I底部设有蒸汽加热盘管10，蒸汽加热盘管10 —端与加热蒸汽输入管路相连，另一端排放蒸汽冷凝的冷凝水，UAN配制槽3底部设有冷却水盘管11，冷却水盘管11一端与冷却水输入管路相连，另一端与冷却水输出管路相连，输送管路6位于伴热管路7 —端到尿素溶液泵2之间的部分设有阀门四12，输送管路6位于伴热管路7—端到阀门四12之间的部分通过管路与尿素溶液槽I顶部的入口相连，输送管路6位于伴热管路7另一端到UAN配制槽3之间的部分设有阀门五13，输送管路6位于伴热管路7另一端到阀门五13之间的部分与串联有阀门六14的吹扫蒸汽输入管路相连，尿素溶液槽I和UAN配制槽3的侧壁分别安装有温度表一 15和温度表二 16，输送管路6上安装有温度表三17，冷却器5和UAN配制槽3之间的管路上安装有温度表四18。
[0023]本实施例工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置的使用方法，包括以下步骤:
[0024](a)打开与蒸汽加热盘管10相连的加热蒸汽，加热蒸汽的压力为0.2Mpa，温度为120°C，打开与输送管路6相连的伴热蒸汽，伴热蒸汽的压力为0.2MPa，温度为120°C，尿素溶液在尿素溶液槽I内控制温度在90-100°C，输送管路6内的尿素溶液温度在80-90°C ；
[0025](b)打开冷却水盘管11的冷却水，打开冷却器5冷却水，降温设备运行合格；
[0026](c)将配制合格后的75%浓度的尿素溶液放入步骤(a)中所述尿素溶液槽1，温度表一 15显示温度90°C ;开启尿素溶液泵2，将总量50吨尿素溶液送至体积为100m3的UAN配制槽3，同时将150°C液体硝铵溶液50吨加入到UAN配制槽3，此时，输送管路6上温度表三17显示88°C，UAN配制槽3上温度表四18显示115°C ；
[0027](d)打开UAN溶液泵4，经步骤(b)中所述冷却器5降温后，UAN溶液温度为75°C，循环降温；UAN配制槽3内温度在115°C逐渐降温至50°C，100吨硝铵溶液降温时间约40分钟；
[0028](e)所述UAN配制槽3中硝铵溶液配制完成后，即将合格的UAN溶液产品外送至储罐区，UAN溶液配制采用间歇配制，将UAN溶液产品外送至储罐区时，在UAN配制槽3中每次保留约20%的液位，该液位温度为40-50°C。
[0029]取样分析UAN溶液产品，试验结果表明Bi含量为0.32 %，产品中Bi指标小于0.4%以下，满足了工业生产的需要，减少了缩二脲的生成。
[0030]实施例2
[0031]与实施例1区别在于:步骤(a)中所述伴热蒸汽采用蒸汽压力为0.3MPa，温度为130°C;所述蒸汽加热盘管采用的蒸汽压力为0.3Mpa，温度为130°C;步骤(c)中所述尿素溶液浓度为68%，所述液体硝铵溶液温度在160°C。
[0032]取样分析UAN溶液产品，产品中Bi指标小于0.4%以下。
[0033]实施例3
[0034]与实施例1区别在于:伴热管路7为蒸汽夹套伴热管路，步骤(C)中所述尿素溶液浓度为68%。
[0035]取样分析UAN溶液产品，产品中Bi指标小于0.4%以下。
[0036]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，其特征在于:包括尿素溶液槽(I)、尿素溶液泵(2)、尿素硝铵配制槽(3)、尿素硝铵溶液泵(4)、冷却器(5)和输送管路(6)，所述尿素溶液槽(I)底部通过管路与尿素溶液泵(2)的入口相连，所述尿素溶液泵(2)通过输送管路(6)与尿素硝铵配制槽(3)入口相连，所述输送管路(6)外设有伴热管路(7)，所述伴热管路(7) —端与串联有阀门一(8)的冷凝排水管一相连，另一端与串联有阀门二(19)的冷凝排水管二相连，所述伴热管路(7)为蒸汽外伴热管路或蒸汽夹套伴热管路，所述伴热管路(7)上与串联有阀门三(9)的伴热蒸汽输入管相连，所述尿素硝铵配制槽(3)底部通过管路与尿素硝铵溶液泵(4)的入口相连，所述尿素硝铵溶液泵(4)通过管路与所述冷却器(5)的入口相连，所述尿素硝铵溶液泵(4)和所述冷却器(5)之间的管路与尿素硝铵溶液产品外送管路相连，所述冷却器(5)通过管路和所述尿素硝铵配制槽(3)的顶部入口相连。
2.根据权利要求1所述的工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，其特征在于:所述尿素溶液槽(I)底部设有蒸汽加热盘管(10)，所述蒸汽加热盘管(10) —端与加热蒸汽输入管路相连，另一端排放蒸汽冷凝的冷凝水。
3.根据权利要求2所述的工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，其特征在于:所述尿素硝铵配制槽(3)底部设有冷却水盘管(11)，所述冷却水盘管(11) 一端与冷却水输入管路相连，另一端与冷却水输出管路相连。
4.根据权利要求3所述的工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，其特征在于:所述输送管路(6)位于所述伴热管路(7) —端到所述尿素溶液泵(2)之间的部分设有阀门四(12)，所述输送管路(6)位于所述伴热管路(7)另一端到所述尿素硝铵配制槽(3)之间的部分设有阀门五(13)，所述输送管路(6)位于所述伴热管路(7) —端到所述阀门四(12)之间的部分通过管路与所述尿素溶液槽⑴的顶部的入口相连，所述输送管路(6)位于所述伴热管路(7)另一端到所述阀门五(13)之间的部分与串联有阀门六(14)的吹扫蒸汽输入管相连。
5.根据权利要求4所述的工业生产尿素硝铵溶液减少缩二脲生成的装置，其特征在于:所述尿素溶液槽(I)和所述尿素硝铵配制槽(3)的侧壁分别安装有温度表一(15)和温度表二(16)，所述输送管路(6)上安装有温度表三(17)，所述冷却器(5)和所述尿素硝铵配制槽(3)之间的管路上安装有温度表四(18)。
【文档编号】C05C13/00GK204174117SQ201420560795
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】高峰, 张静忠, 马艳春, 张军, 董梅生 申请人:安徽淮化股份有限公司