[實用新型]一種三聚氰胺流化床結晶器

有效

• 申請號: 201521039951.6
• 申請日: 2015-12-14
• 公開（公告）號: CN205340200U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 尹明大
• 申請（專利權）人: 尹明大
• 主分類號: B01D9/00
• 分類號: B01D9/00
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司 11111
• 代理人: 謝敏楠;王虎

技術領域

本實用新型屬于化工領域，涉及一種結晶器，其是一種流化床結晶器，尤其是用于三聚氰胺結晶的流化床結晶器。

背景技術

目前，三聚氰胺通常以尿素為原料生產，其生產方法可分為低壓法和高壓法兩種。

高壓法三聚氰胺生產工藝屬于液相反應，無催化劑。反應壓力一般為7～20MPa，反應溫度為360～420℃。

高壓法三聚氰胺生產工藝一般采用液氨、氨水或母液等作為液相淬冷劑進行淬冷，需精制后才能得到三聚氰胺產品。

高壓法的優點是尾氣(氨和二氧化碳)壓力高，可直接返回尿素裝置，能有效降低原料損耗；其缺點是需引入液相淬冷劑進行淬冷再精制，工藝流程長，蒸汽消耗高(每噸產品需消耗蒸汽6～10噸)，且生產過程中有廢水產生。

低壓法三聚氰胺生產工藝屬于氣相催化反應，一般以氧化鋁、硅鋁膠或硅膠作催化劑。反應壓力一般為0.1～0.7MPa，反應溫度為350～450℃。

低壓法三聚氰胺生產工藝一般采用氣相淬冷工藝對反應產物進行后處理，即以氨和二氧化碳的混合氣為淬冷劑完成產品的結晶與提純。

低壓法的優點是工藝流程短，設備投資少，無廢水產生；其缺點：一是尾氣壓力低，不能直接送往尿素裝置利用。二是由于系統壓力低，電耗高(每噸產品需耗電800～1500度)。三是由于系統壓力低，設備外形尺寸大，不利于裝置的大型化。

現有的低壓法氣相淬冷工藝存在以下缺點：

①熱能利用率低。

三聚氰胺通過冷氣淬冷結晶，其熱量經尿素洗滌系統產生0.1～0.3MPa蒸汽。由于蒸汽壓力低，品位低，無法利用，一般采用空冷器冷卻以移走熱量，造成了大量熱量的浪費(每噸三聚氰胺約產生4噸蒸汽)。

②電耗高。

低壓法氣相淬冷工藝需要大量冷氣結晶，其冷氣量約為載氣量的4倍，冷氣風機的運行功率超過載氣壓縮機的運行功率，每噸三聚氰胺冷氣風機的電耗約為300度。

低壓法氣相淬冷工藝需要大量液尿循環洗滌，每噸三聚氰胺液尿循環泵電耗約為50度。

③尾氣不能直接送往尿素裝置利用。

因低壓法氣相淬冷工藝系統壓力低，尾氣處理困難，只能用水吸收，不能直接送往尿素裝置利用，其尾氣處理成本高。

④裝置大型化困難。

低壓法氣相淬冷工藝中，由于系統壓力低，設備外形尺寸大，裝置大型化困難。

針對低壓法氣相淬冷工藝的缺陷，國內一些研發機構提出一種循環流化床結晶器技術(中國專利95104455.9)。該技術的特點是循環流化床采用主床加伴床的結構，并設置內旋風分離器及換熱管束。利用換熱管內液體的相變將大量的結晶熱移走，以維持結晶溫度在220℃左右。

該循環流化床結晶器內的三聚氰胺在主床與伴床之間循環流動。由于三聚氰胺固體粉末的流動性差，內旋風分離器的下料管容易堵塞，造成裝置無法運行。

實用新型內容

本實用新型目的之一在于提供一種可同時進行冷卻結晶的流化床結晶器。

本實用新型的另一個目的在于提供一種可長期安全且正常使用的流化床結晶器。

本實用新型的另一個目的在于提供一種可提高熱量回收效率的流化床結晶器。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

本實用新型提供了一種流化床結晶器，其特征在于包括殼體、位于殼體底部的未結晶氣進口、位于殼體底部空間的氣體分配器、位于氣體分配器上方的冷卻裝置、及位于殼體頂部的結晶氣出口；所述結晶器還設有位于殼體外部的外部旋風分離器。

所述的冷卻裝置上方還設置有擋氣除塵器。擋氣除塵器優選設有兩層以上擋氣除塵層，更優選三層以上擋氣除塵層。

該結晶器適合用于載氣中的產品氣相凝華結晶，在生產過程中，未結晶的氣體(通常為載氣+產品氣，其組成(wt％)：氨40～50％，二氧化碳40～50％，三聚氰胺5～10％)通過底部的未結晶氣進口進入殼體內，通過氣體分配器分布至擋氣除塵器下方的空間，在該空間中進行結晶。