专利名称：一种生产氰尿酸的新型反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于氰尿酸生产制备领域，特别涉及氰尿酸的连续快速生产装置中具有混炼，破碎和研磨细化的装置，具体为ー种生产氰尿酸的新型反应器。
背景技术：
氰尿酸在エ业上可由尿素热解合成，传统的生产エ艺是尿素单纯热解法，即以尿素为原料，经高温脱氨、聚合后，加少量水浸泡，降至常温，在水中浸泡后粉碎酸化、水解而制得粗品，粗品经精制、冷却、过滤、洗涤、分离、干燥得成品。国内现在的生产氰尿酸的厂家大多都这种生产エ艺，相应的反应器如滚动窑，流化床，热裂解炉等等。现在采用的反应器多为隧道窑式反应器，采用该种反应器的缺点是占 地大，投资大，能源消耗大，反应时间长，操作间断性，后续处理劳动强度大，造成的废液和废气对环境也造成污染。
发明内容本实用新型的目的是提供可连续性生产、同时占地投资小、并使后续エ段对产品的处理加工强度减小的新型反应器。该反应器不仅可在加压或常压下操作、便于增强对气氨回收条件的选择性；而且还具有操作方便、更换维修方便等特点的ー种生产氰尿酸的新型反应器。本实用新型的技术方案为ー种生产氰尿酸的新型反应器，该反应器包括一级双螺杆混炼反应器和ニ级双螺杆混炼反应器，一级双螺杆混炼反应器的出料ロ 一与ニ级双螺杆混炼反应器的进料ロ ニ连接，一级双螺杆混炼反应器和ニ级双螺杆混炼反应器上均设置了主电机、齿轮箱、挤出机筒体和双螺杆，各反应器的主电机均与齿轮箱连接，齿轮箱与挤出机筒体连接，挤出机筒体内设置双螺杆，双螺杆为两根平行共轭型螺杆，两螺杆之间可以达到自洁的功能，同时螺杆和筒体的间隙很小，避免物料走短路，在转动中也可以清洁筒体，该双螺杆是由多种螺块组合的双螺杆。—级双螺杆混炼反应器内的前段设置了较多的混炼螺块组合，用于加强物料的混合和预热；后段设置较多的齿轮螺块组合和捏合螺块组合，用于多组分熔融态的物料的混炼和研磨。一级双螺杆混炼反应器中的挤出机筒体上的第一个筒节顶部设有进料ロー，中段的两个筒节顶部均设有气氨自然排气ロー；末端的筒节设置出料ロー。ニ级双螺杆混炼反应器中的挤出机筒体的第一个筒节上设置侧向进料ロ，中段筒节顶部有自然排气ロニ，末端的筒节设置出料ロニ，挤出机筒体靠近出料ロニ位置设置有真空排气ロニ和分离器，真空排气ロニ可避免出料ロ有气氨泄露，分离器可防止夹带物料。ニ级双螺杆混炼反应器的每个筒节上都设置了铸铜加热板、冷却水进口和冷却水出口，每个筒节的温度由独立的温度控制仪表来控制进水或电加热，这样可以达到每个筒节进行独立的温度控制，ニ级双螺杆混炼反应器中设置了较多的捏合螺块组合，用于对不同状态的物料的破碎和研磨细化。一级双螺杆混炼反应器和ニ级双螺杆混炼反应器中的挤出机筒体为两个以上的独立的筒节组合而成，每个筒节内部均设独立的水道，且每个筒节有独立的控制阀组，控制阀组与冷却水进ロ相连接，控制阀组为ー只针型阀和一只电磁阀的组合。设置了排气ロ的筒节都安装了反旋螺块，真空排气ロニ均设置在安装了反旋螺块之后。本实用新型的积极效果体现在(一)、本反应器可改变常规エ艺生产间断性的现状，实现了连续性生产，并可将氰尿酸的生产时间从常规エ艺的4个小时降低到到25分钟。(ニ)、本实用新型中的反应器可以实现在压カ环境下的操作，便于将反应产生的气氨进行回收，避免环境污染。 (三)、本实用新型中的反应器实现了物料的压磨细化，避免了常规エ艺中对产品的后续处理带来的生产周期长，劳动强度大的弊端；同时正是该反应器具有的破碎细化功能可以防止熔融态物料出现粘接固化的特性才可以实现连续性生产。(四)、该反应器提供了一个几乎封闭的反应环境，从而避免了尿素因高温升华而造成损失。(五)、本实用新型中的反应器比常规反应器占地小，投资小，操作方便、安全平稳、可靠性高，人员投入少，节约了生产成本。
图I为本实用新型中一级双螺杆混炼挤出反应器的结构示意图。图2为本实用新型中一级双螺杆混炼挤出反应器的单个筒体的结构示意图。图3为本实用新型中二级双螺杆混炼挤出反应器的结构示意图。其中，I——ー级双螺杆混炼反应器、2——ニ级双螺杆混炼反应器、3——侧向进料ロ、4——分离器、5——进料ロ一、6——自然排气ロー、7——控制阀组、8——出料ロー、10——自然排气ロニ、11——出料ロニ、12——真空排气ロニ、14——冷却水进ロ、15——冷却水出口。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进ー步的详细说明，但并不意味着对本实用新型的任何限制。实施例I:如图所示图I中，一级双螺杆混炼反应器的主电机通过联轴器和齿轮箱连接，齿轮箱再与双螺杆连接，双螺杆装在筒体内。图2中，冷却水进口和冷却水出ロ在每个筒节端部的下面，控制阀组与筒体进水ロ相连。图3中，一级双螺杆混炼反应器的主电机通过联轴器和齿轮箱连接，齿轮箱再与双螺杆连接，双螺杆装在筒体内。—种生产氰尿酸的新型反应器，该反应器包括一级双螺杆混炼反应器和ニ级双螺杆混炼反应器，一级双螺杆混炼反应器的出料ロー与ニ级双螺杆混炼反应器的进料ロニ连接，一级双螺杆混炼反应器和ニ级双螺杆混炼反应器上均设置了主电机、齿轮箱、挤出机筒体和双螺杆，各反应器的主电机均与齿轮箱连接，齿轮箱与挤出机筒体连接，挤出机筒体内设置双螺杆，双螺杆为两根平行共轭型螺杆，两螺杆之间可以达到自洁的功能，同时螺杆和筒体的间隙很小，避免物料走短路，在转动中也可以清洁筒体，该双螺杆是由多种螺块组合的双螺杆。一级双螺杆混炼反应器中的物料通过出料ロ一送入ニ级双螺杆混炼反应器，在ニ级双螺杆混炼反应器内完成最后的反应，并在挤出机筒体内压磨细化，然后挤出。ニ级双螺杆混炼反应器的第一个筒节侧向设置进料ロ，接受来自ー级挤出机的物料。在中段的一个筒节顶部设置自然排气ロニ，在末端的一个筒节上设置真空排气ロニ。筒体内的双螺杆上按照输送、高剪切、细化、排气、建压以及挤出等各种エ艺过程进行螺块的组合。一级双螺杆混炼反应器内的前段设置了较多的混炼螺块组合，用于加强物料的混合和预热，提高反应速度；后段设置较多的齿轮螺块组合和捏合螺块组合，用于多组分熔融态的物料的混炼和研磨，便于将多组分的物料进行充分混合，均匀加热，防止结块，同时提高反应速度。筒体内的双螺杆按照输送-混炼-反向逆流的エ艺过程进行螺块的组合。一级双螺杆混炼反应器中的挤出机筒体上的第一个筒节顶部设有进料ロー，中段的两个筒节顶部均设有气氨自然排气ロー；末端的筒节设置出料ロー。ニ级双螺杆混炼反应器中的挤出机筒体的第一个筒节上设置侧向进料ロ，中段筒节顶部有自然排气ロニ，末端的筒节设置出料ロニ，挤出机筒体靠近出料ロニ位置设置有真空排气ロニ和分离器，真空排气ロニ可避免出料ロ有气氨泄露，分离器可防止夹带物料。ニ级双螺杆混炼反应器的每个筒节上都设置了铸铜加热板、冷却水进口和冷却水出口，每个筒节的温度由独立的温度控制仪表来控制进水或电加热，这样可以达到每个筒节进行独立的温度控制，可以根据エ艺的需要通过电加热或水降温来实现单个筒体的温度控制，从而可以实现多种エ艺条件的操作。ニ级双螺杆混炼反应器中设置了较多的捏合螺块组合，用于对不同状态的物料的破碎和研磨细化，以便加强对熔融物料和固体物料的加热，使反应速度提高，同时防止物料固化粘结。物料固化，会出现粘壁、成块的现象，这是目前很多反应器不能达到连续快速生产的重要原因之一，但是该反应器避免这个缺点。一级双螺杆混炼反应器和ニ级双螺杆混炼反应器中的挤出机筒体为两个以上的独立的筒节组合而成，每个筒节内部均设独立的水道，且每个筒节有独立的控制阀组，控制阀组与冷却水进ロ相连接，控制阀组为ー只针型阀和一只电磁阀的组合。为增加物料停留时间，设置了排气ロ的筒节都安装了反旋螺块，真空排气ロニ均设置在安装了反旋螺块之后，便于将产生的气氨排出。实施例2 以尿素热解反应为例，将尿素从ー级双螺杆混炼反应器的第一节筒体的进料ロ加入进行反应，物料经双螺杆推动前进并在螺道内被加热并反应，反应的物料到达安装有反旋螺块的筒体时会有部分物料反向逆流，经过反旋螺块的物料放出的气氨通过两个筒节顶部气氨的自然排气ロ，之后的螺杆组合多为齿轮螺块组合和输送螺块组合，最后物料通过出料ロー被挤出到ニ级双螺杆混炼反应器的进料ロニ，同样被ニ级双螺杆混炼反应器的双螺杆推动前进并继续加热和反应，产生的气氨通过中段一个筒节的顶部的气氨排放ロ排出，最后物料在筒体内被研磨细化后进过出料ロ ニ被挤出。为防止反应的气氨从出料ロ泄露，因此在出料口前一个筒节上部设ー个真空排气ロニ，排放气体在分离器内进行分离除
/K土。实施例3 以ー个年产5000吨氰尿酸的双阶式双螺杆混炼挤出反应器为例，其使用的參数为尿素840千克/小吋，回收气氨230千克/小吋，产品氰尿酸600千克/小吋。一级反应器脱氨反应温度150 250°C ；ニ级反应器缩聚反应温度250 280°C ； ニ级反应器出料温度150 120°C ；本实用新型中的生产氰尿酸的新型反应器不仅可在常压下进行操作反应，也可以在加压下操作，而且不会造成废气、废液的排放，属于新型可以实现清洁环保緑色生产的反应器。
权利要求1.ー种生产氰尿酸的新型反应器，其特征在于该反应器包括一级双螺杆混炼反应器(I)和ニ级双螺杆混炼反应器(2)，一级双螺杆混炼反应器(I)的出料ロー(8)与ニ级双螺杆混炼反应器(2)的进料ロニ(11)连接，一级双螺杆混炼反应器(I)和ニ级双螺杆混炼反应器(2)上均设置了主电机、齿轮箱、挤出机筒体和双螺杆，各反应器的主电机均与齿轮箱连接，齿轮箱与挤出机筒体连接，挤出机筒体内设置双螺杆。
2.根据权利要求I所述的生产氰尿酸的新型反应器，其特征在于所述的ー级双螺杆混炼反应器中(I)的挤出机筒体上的第一个筒节顶部设有进料ロー(5)，中段的两个筒节顶部均设有气氨自然排气ロー(6);末端的筒节设置出料ロー(8)。
3.根据权利要求I所述的生产氰尿酸的新型反应器，其特征在于所述的ニ级双螺杆混炼反应器(2)中的挤出机筒体的第一个筒节上设置侧向进料ロ(3)，中段筒节顶部有自然排气ロニ( 10 )，末端的筒节设置出料ロニ( 11)，挤出机筒体靠近出料ロニ( 11)位置设置有真空排气ロニ(12)和分离器(4)。
4.根据权利要求I所述的生产氰尿酸的新型反应器，其特征在于所述的ニ级双螺杆混炼反应器(2)的每个筒节上都设置了冷却水进ロ(14)和冷却水出ロ(15)。
5.根据权利要求I所述的生产氰尿酸的新型反应器，其特征在于所述的ー级双螺杆混炼反应器(I)和ニ级双螺杆混炼反应器(2)中的挤出机筒体为两个以上的独立的筒节组合而成，每个筒节内部均设独立的水道，且每个筒节有独立的控制阀组，控制阀组与冷却水进ロ(14)相连接，控制阀组为ー只针型阀和一只电磁阀的组合。
6.根据权利要求I所述的生产氰尿酸的新型反应器，其特征在于所述的双螺杆为两根平行共轭型螺杆。
专利摘要本实用新型为一种生产氰尿酸的新型反应器，该反应器包括一级双螺杆混炼反应器(1)和二级双螺杆混炼反应器(2)，一级双螺杆混炼反应器(1)的出料口一(8)与二级双螺杆混炼反应器(2)的进料口二(11)连接，一级双螺杆混炼反应器(1)和二级双螺杆混炼反应器(2)上均设置了主电机、齿轮箱、挤出机筒体和双螺杆，各反应器的主电机均与齿轮箱连接，齿轮箱与挤出机筒体连接，挤出机筒体内设置双螺杆。本反应器可改变常规工艺生产间断性的现状，实现了连续性生产，并可将氰尿酸的生产时间从常规工艺的4个小时降低到到25分钟；可以实现在压力环境下的操作，便于将反应产生的气氨进行回收，避免环境污染。
文档编号B01J19/00GK202570132SQ20122016091
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者李旭初, 郭志刚, 王明权, 刘胜, 张兵, 李勇, 李茂 , 唐先军 申请人:四川金象赛瑞化工股份有限公司