[發(fā)明專利]車用尿素的生產(chǎn)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610307498.5
• 申請(qǐng)日: 2016-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN105732435B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南寧市夏陽(yáng)化工科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C07C273/04
• 分類號(hào): C07C273/04;C07C273/16;B01D53/90;B01D53/56;B01D53/94
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司45114
• 代理人: 蘭如康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生產(chǎn)車用尿素技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種車用尿素的生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)

根據(jù)國(guó)家環(huán)保部門的規(guī)定，從2013年7月1日起銷售的重型柴油車均要達(dá)到國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)，與國(guó)Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)相比，重型柴油汽車的國(guó)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(guó)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)。

柴油車尾氣處理液是配合SCR技術(shù)，將發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)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℃），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℃，滿足了氮氧化物還原所需要的熱量。

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

本發(fā)明提供了一種設(shè)備簡(jiǎn)單，占地面積小，原料利用率高，產(chǎn)品質(zhì)量好的的車用尿素的生產(chǎn)設(shè)備。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種車用尿素的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：包括合成罐、輸送泵、結(jié)晶釜、真空泵、緩沖罐和循環(huán)泵；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；所述的緩沖罐、真空泵與結(jié)晶釜依次連接，使結(jié)晶釜內(nèi)形成真空；所述的循環(huán)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；所述的合成罐內(nèi)還包括圓板、折流系統(tǒng)和旋流器；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)有旋流器。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，以上所述的旋流器包括柱體和多塊翼片；所述的翼片以螺旋階梯方式排布在柱體內(nèi)，相鄰翼片之間留有間隙。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，以上所述的翼片的外端與柱體連接固定，內(nèi)端懸空。

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(cuò)排列在固定軸上；所述的折流板與合成罐的內(nèi)壁有間隙。

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。

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。

工作時(shí)，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泵進(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)泵與合成罐聯(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)泵與合成罐聯(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。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)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(zhǎng)停留時(shí)間；同時(shí)液氨在折流板的作用下提高了反應(yīng)液體的擾動(dòng)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。

2、本發(fā)明設(shè)有的旋流器是由一組翼片螺旋布置在合成罐的進(jìn)氣口處，該旋流器可以有效增加氣體的擾動(dòng)，對(duì)反應(yīng)氣體有破碎和分散的作用，使二氧化碳與液氨反應(yīng)充分，提高二氧化碳的利用率。

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(shí)，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。

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(diǎn)，無(wú)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(huì)迅速汽化，因此會(huì)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。

5、本發(fā)明設(shè)有循環(huán)泵，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。