制备车用尿素的生产装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种制备车用尿素的生产装置，包括合成罐、输送泵、结晶釜、真空泵、缓冲罐和循环泵；输送泵的输入口与合成罐的出液口连接，输送泵的输出口与结晶釜的进口连接；缓冲罐、真空泵与结晶釜依次连接；循环泵的输入口与结晶釜的出口连接，循环泵的输出口与合成罐连接；合成罐内还包括圆板、折流系统和气体分布器；圆板固定在合成罐内；折流系统固定在圆板上；进气口处设有气体分布器。本发明在合成罐内设有折流系统和气体分布器，使得液氨与二氧化碳气体能够充分反应，直接采用合成罐中反应得到的尿素合成液，在真空环境下进行结晶，简化了工艺流程，降低了生产成本，能连续生产大批量、高纯度的车用尿素。
【专利说明】
制备车用尿素的生产装置
技术领域
[0001]本发明属于生产车用尿素技术领域，涉及一种制备车用尿素的生产装置。
【背景技术】
[0002]根据国家环保部门的规定，从2013年7月I日起销售的重型柴油车均要达到国IV排放标准，与国m排放标准相比，重型柴油汽车的国IV排放氮氧化物排放降低了 30%左右，颗粒物(PM)排放降低了 80%以上。为了降低柴油车尾气排放中的氮氧化物和颗粒物。目前，欧美等国家的汽车生产商普遍采用选择性催化还原(SCR)技术处理柴油车尾气，使之达到欧V、欧VI甚至更高的排放标准。
[0003]柴油车尾气处理液是配合SCR技术，将发动机尾气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水的还原剂，柴油车尾气处理液的主要原料为车用尿素和水，车用尿素不是普通的农业尿素或工业尿素，也不是化学分析试剂，而是一种具有一定附加值，可大规模工业生产的专用化学品。车用尿素工作原理是把车用尿素添加到SCR系统，在高温环境中(温度高于300°C)，尿素分解成氨气，再加上催化剂的作用，尾气中的氮氧化物能迅速与氨气反应生成氮气和水。柴油机的排气温度一般为300-500°C，满足了氮氧化物还原所需要的热量。
[0004]目前，尿素生产的主要流程为氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素合成反应液，尿素合成反应液再经过一次蒸发、二次蒸发、造粒等过程得到固体尿素。然而，车用尿素的纯度要求很高，市售工业或者农业尿素颗粒由于缩二脲等杂志含量较高，并不能直接用于制备车用尿素溶液。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种设备简单，占地面积小，原料利用率高，产品质量好的的制备车用尿素的生产装置。
[0006]为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下:
一种制备车用尿素的生产装置，其特征在于:包括合成罐、输送栗、结晶釜、真空栗、缓冲罐和循环栗;所述的合成罐包括进液口、出液口，进气口和出气口；所述的合成罐的上方设有进液口和出气口，合成罐的下方设有出液口和进气口；所述的输送栗的输入口与合成罐的出液口连接，输送栗的输出口与结晶釜的进口连接;所述的缓冲罐、真空栗与结晶釜依次连接，使结晶釜内形成真空;所述的循环栗的输入口与结晶釜的出口连接，循环栗的输出口与合成罐连接;所述的合成罐内还包括圆板、折流系统和气体分布器;所述的圆板固定在合成罐内；所述的折流系统固定在圆板上;所述的进气口处设有气体分布器。
[0007]作为进一步改进，以上所述的气体分布器包括大挡流板、小挡流板和旋流片;旋流片通过固定杆分布于大挡流板和小挡流板之间。
[0008]作为进一步改进，以上所述的旋流片为扇形，旋流片上设有与固定杆相对应的连接孔。旋流片与固定杆形成过盈配合。
[0009]作为进一步改进，以上所述的折流系统包括固定轴和折流板;所述的折流板交错排列在固定轴上;所述的折流板与合成罐的内壁有间隙。
[0010]作为进一步改进，以上所述的圆板为筛板，筛孔之间设有纤维丝。
[0011 ]作为进一步改进，以上所述的折流系统设有4-6组。
[0012]工作时，原料液氨与二氧化碳在合成罐内发生反应，得到的尿素合成液通过输送栗进入到处于真空状态的结晶釜中，在结晶釜中结晶；打开循环栗与合成罐联通的阀门，将未饱和的尿素合成液输送至合成罐中再次进行反应;如此循环至充分反应得到饱和的尿素反应液后，关闭循环栗与合成罐联通的阀门，打开结晶釜的出口，得到高纯度的尿素产品。
[0013]相比于现有技术，本发明具有的优点及有益效果如下:
1、本发明的合成罐内设有折流系统，增加液氨在反应体系中反应面积，并延长停留时间；同时液氨在折流板的作用下提高了反应液体的扰动性，与二氧化碳反应充分，提高了原料的利用率，提高生产效率。
[0014]2、本发明设有的气体分布器布置在合成罐的进气口处，该气体分布器可以有效增加气体的扰动，其中的旋流片为扇形，使流体经过时更加均匀分布、分流，流体流出边缘柔和，延长反应时间，使二氧化碳与液氨反应充分，提高二氧化碳的利用率。
[0015]3、本发明中的圆板为筛板状，且筛孔之间设有纤维丝，液氨流经圆板时，在纤维丝上形成液膜，二氧化碳与纤维丝上的液膜充分接触并且反应，反应充分，阻力小，提高反应速率，增加收率，降低了生产成本。
[0016]4、本发明直接采用合成罐中反应得到的尿素合成液进行结晶，利用了尿素合成液的温度高的特点，无需另行加热，减少了缩二脲的生成;并在真空环境中，尿素合成液中的高温水会迅速汽化，因此会有部分水从尿素合成液中蒸发出来，提高了尿素合成液的浓度，提高了产品的生产率，保证了产品的质量。
[0017]5、本发明设有循环栗，可将未饱和的尿素合成液重新输送至尿素合成罐中进行再次反应，节省了原料，降低了生产成本。
[0018]6、本发明结构简单合理，简化了工艺流程，降低了生产成本，能连续生产大批量、高纯度的车用尿素，节能环保，具有较好的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的结构示意图。
[0020]图2为本发明中的气体分布器的结构示意图。
[0021]图3为本发明的旋流片的结构示意图。
[0022]附图标识:
1-合成罐，2-输送栗，3-结晶釜，4-缓冲罐，5-真空栗，6-循环栗，11-进液口，12-出气口，13-固定轴，14-折流板，15-圆板，16-进气口，17-旋流器，171-大挡流板，172-旋流片，173-固定杆，174-小挡流板，175-连接孔。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0024]实施例1:
一种制备车用尿素的生产装置，包括合成罐1、输送栗2、结晶釜3、真空栗5、缓冲罐4和循环栗6 ο所述的合成罐I包括进液口 11、出液口，进气口 16和出气口 12;所述的合成罐I的上方设有进液口 11和出气口 12，合成罐I的下方设有出液口和进气口 16。所述的输送栗2的输入口与合成罐I的出液口连接，输送栗2的输出口与结晶釜3的进口连接。所述的缓冲罐4、真空栗5与结晶釜3依次连接，使结晶釜3内形成真空。所述的循环栗6的输入口与结晶釜3的出口连接，循环栗6的输出口与合成罐I连接。
[0025]所述的合成罐I内还包括圆板15、折流系统和气体分布器17;所述的圆板15固定在合成罐I内；所述的折流系统固定在圆板15上;所述的进气口 16处设有气体分布器17。以上所述的气体分布器17包括大挡流板171、小挡流板174和旋流片172;旋流片172通过固定杆173分布于大挡流板171和小挡流板174之间。以上所述的旋流片172为扇形，旋流片172上设有与固定杆173相对应的连接孔175。旋流片172与固定杆173形成过盈配合。
[0026]该合成罐I内安装有4组折流系统。所述的折流系统包括固定轴13和折流板14;所述的折流板14交错排列在固定轴13上;所述的折流板14与合成罐I的内壁有间隙。
[0027]工作时，原料液氨通过进液口11进入合成罐I内，液氨经过折流板14，增加了反应面积，并延长停留时间；二氧化碳气体通过进气口 16进入到合成罐I内，经过气体分布器17的处理，二氧化碳气体的扰动性强，与液氨进行充分反应，得到的质量高的尿素合成液;尿素合成液通过输送栗2进入到处于真空状态的结晶釜3中，在结晶釜3中结晶；打开循环栗6与合成罐I联通的阀门，将未饱和的尿素合成液输送至合成罐I中再次进行反应;如此循环至充分反应得到饱和的尿素反应液后，关闭循环栗6与合成罐I联通的阀门，打开结晶釜3的出口，得到高纯度的尿素产品。
[0028]实施例2:
一种制备车用尿素的生产装置，包括合成罐1、输送栗2、结晶釜3、真空栗5、缓冲罐4和循环栗6 ο所述的合成罐I包括进液口 11、出液口，进气口 16和出气口 12;所述的合成罐I的上方设有进液口 11和出气口 12，合成罐I的下方设有出液口和进气口 16。所述的输送栗2的输入口与合成罐I的出液口连接，输送栗2的输出口与结晶釜3的进口连接。所述的缓冲罐4、真空栗5与结晶釜3依次连接，使结晶釜3内形成真空。所述的循环栗6的输入口与结晶釜3的出口连接，循环栗6的输出口与合成罐I连接。
[0029]所述的合成罐I内还包括圆板15、折流系统和气体分布器17;所述的圆板15固定在合成罐I内；所述的折流系统固定在圆板15上，所述的圆板15为筛板，筛孔之间设有纤维丝。所述的气体分布器17包括大挡流板171、小挡流板174和旋流片172;旋流片172通过固定杆173分布于大挡流板171和小挡流板174之间。以上所述的旋流片172为扇形，旋流片172上设有与固定杆173相对应的连接孔175。旋流片172与固定杆173形成过盈配合。
[0030]该合成罐I内安装有6组折流系统。所述的折流系统包括固定轴13和折流板14;所述的折流板14交错排列在固定轴13上;所述的折流板14与合成罐I的内壁有间隙。
[0031 ]工作时，原料液氨通过进液口 11进入合成罐I内，液氨经过折流板14，增加了反应面积，并延长停留时间；二氧化碳气体通过进气口 16进入到合成罐I内，经过气体分布器17的处理，二氧化碳气体的扰动性强，液氨流经圆板15时，在纤维丝上形成液膜，二氧化碳与纤维丝上的液膜充分接触并且充分反应，得到的质量高的尿素合成液;尿素合成液通过输送栗2进入到处于真空状态的结晶釜3中，在结晶釜3中结晶；打开循环栗6与合成罐I联通的阀门，将未饱和的尿素合成液输送至合成罐I中再次进行反应;如此循环至充分反应得到饱和的尿素反应液后，关闭循环栗6与合成罐I联通的阀门，打开结晶釜3的出口，得到高纯度的尿素产品。
【主权项】
1.一种制备车用尿素的生产装置，其特征在于:包括合成罐(I)、输送栗(2)、结晶釜(3)、真空栗(5)、缓冲罐(4)和循环栗(6);所述的合成罐(I)包括进液口(11)、出液口，进气口(16)和出气口(12);所述的合成罐(I)的上方设有进液口(11)和出气口(12)，合成罐(I)的下方设有出液口和进气口( 16 );所述的输送栗(2 )的输入口与合成罐(I)的出液口连接，输送栗(2)的输出口与结晶釜(3)的进口连接;所述的缓冲罐(4)、真空栗(5)与结晶釜(3)依次连接，使结晶釜(3)内形成真空;所述的循环栗(6)的输入口与结晶釜(3)的出口连接，循环栗(6)的输出口与合成罐(I)连接;所述的合成罐(I)内还包括圆板(15)、折流系统和气体分布器(17);所述的圆板(15)固定在合成罐(I)内；所述的折流系统固定在圆板(15)上;所述的进气口( 16)处设有气体分布器(17)。2.根据权利要求1所述的制备车用尿素的生产装置，其特征在于:所述的气体分布器(17)包括大挡流板(171)、小挡流板(174)和旋流片(172);旋流片(172)通过固定杆(173)分布于大挡流板(171)和小挡流板(174)之间。3.根据权利要求2所述的制备车用尿素的生产装置，其特征在于:所述的旋流片(172)为扇形，旋流片(172)上设有与固定杆(173)相对应的连接孔(175)。4.根据权利要求1所述的制备车用尿素的生产装置，其特征在于:所述的折流系统包括固定轴(13 )和折流板(14);所述的折流板(14)交错排列在固定轴(13 )上；所述的折流板(14)与合成罐(I)的内壁有间隙。5.根据权利要求1或4任一所述的制备车用尿素的生产装置，其特征在于:所述的圆板(15 )为筛板，筛孔之间设有纤维丝。6.根据权利要求1所述的车用尿素的生产设备，其特征在于:所述的折流系统设有4-6组。
【文档编号】C07C273/04GK105884658SQ201610307322
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】韦明
【申请人】南宁市夏阳化工科技有限责任公司