[發明專利]生產車用尿素的列管結晶設備

有效

• 申請號: 201610310764.X
• 申請日: 2016-05-11
• 公開（公告）號: CN105854338B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 韋明
• 申請（專利權）人: 南寧市夏陽化工科技有限責任公司
• 主分類號: B01D9/02
• 分類號: B01D9/02;C07C273/04;C07C273/16
• 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

技術領域

本發明屬于生產車用尿素技術領域，涉及一種生產車用尿素的列管結晶設備。

背景技術

根據國家環保部門的規定，從2013年7月1日起銷售的重型柴油車均要達到國Ⅳ排放標準，與國Ⅲ排放標準相比，重型柴油汽車的國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，歐美等國家的汽車生產商普遍采用選擇性催化還原（SCR）技術處理柴油車尾氣，使之達到歐Ⅴ、歐Ⅵ甚至更高的排放標準。

柴油車尾氣處理液是配合SCR技術，將發動機尾氣中的氮氧化物轉化為無害的氮氣和水的還原劑，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業尿素或工業尿素，也不是化學分析試劑，而是一種具有一定附加值，可大規模工業生產的專用化學品。車用尿素工作原理是把車用尿素添加到SCR系統，在高溫環境中（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生成氮氣和水。柴油機的排氣溫度一般為300-500℃，滿足了氮氧化物還原所需要的熱量。

目前，尿素生產的主要流程為氨氣和二氧化碳在一定條件下反應生成尿素合成反應液，尿素合成反應液再經過一次蒸發、二次蒸發、造粒等過程得到固體尿素。然而，車用尿素的純度要求很高，市售工業或者農業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，必須使尿素合成反應液通過多次結晶以降低尿素中的縮二脲等雜質含量。

發明內容

本發明提供了一種設備簡單，占地面積小，提高尿素的提純效率的生產車用尿素的列管結晶設備。

為了實現上述發明目的，本發明的技術方案如下：

一種生產車用尿素的列管結晶設備，包括尿液合成罐、輸送泵、結晶釜、真空泵、緩沖罐和循環泵；所述的結晶釜上方設有進液口，底部設有出液口和產品出口；所述的緩沖罐、真空泵與結晶釜依次連接，使結晶釜內形成真空；所述的輸送泵的輸入口與尿液合成罐連接，輸送泵的輸出口與結晶釜的進液口連接；所述的循環泵的輸入口與結晶釜的出液口連接，循環泵的輸出口與尿液合成罐連接；所述的結晶釜還設有立式列管。

作為進一步改進，以上所述的立式列管由多根列管垂直均勻分布在結晶釜內并聯而成；所述的立式列管還設有冷卻介質入口和冷卻介質出口。

作為進一步改進，以上所述的結晶釜內還設有噴淋器；所述的噴淋器包括噴淋管和噴淋頭；所述的噴淋管通過管道與循環泵連接；所述的噴淋頭均布設置于噴淋管上；所述的噴淋管設置在立式列管的上方。

作為進一步改進，以上所述的立式列管內通入冷卻介質；所述的冷卻介質為冷鹽水或者冷水。

作為進一步改進，以上所述的結晶釜的上方設有進液管和旋轉噴頭；所述的進液管的一端與結晶釜的進液口連接，另一端與旋轉噴頭連接。

作為進一步改進，以上所述的結晶釜的底部為倒錐形。

使用時，尿液合成罐中反應得到的尿素合成液通過輸送泵進入到處于真空狀態的結晶釜中，結晶釜中采用立式列管作為結晶載體，并向立式列管中通入冷卻介質，使得尿素合成液進行冷卻結晶提純，打開循環泵與尿液合成罐聯通的閥門，將未飽和的尿素反應液輸送至尿液合成罐中再次進行反應；如此循環至充分反應得到飽和的尿素反應液后，關閉循環泵與尿液合成罐聯通的閥門，打開與結晶釜中的噴淋管連接的閥門，用飽和的尿素反應液對立式列管上結晶所得到的產品噴淋洗滌，提高產品的純度。

相比于現有技術，本發明具有的優點及有益效果如下：

1、本發明直接采用尿液合成罐中反應得到的尿素合成液進行結晶，利用了尿素合成液的溫度高的特點，無需另行加熱，減少了縮二脲的生成；并在真空環境中，尿素合成液中的高溫水會迅速汽化，因此會有部分水從尿素合成液中蒸發出來，提高了尿素合成液的濃度，提高了產品的生產率，保證了產品的質量。

2、本發明的結晶釜采用立式列管作為結晶載體，使得尿素合成液在真空條件下與冷卻介質進行熱交換，冷卻結晶，提高了生產效率；同時，結晶體懸掛在立式列管上，在晶、液兩相分離時，徹底排出雜質含量高的液體，提高提純率。

3、本發明中的結晶釜中設有噴淋器，可對晶柱表面和結晶釜殘余的反應液進行噴淋洗滌，減少了雜質含量，提高產品質量。

4、本發明設有循環泵，可將未飽和的尿素合成液重新輸送至尿素合成罐中進行再次反應，節省了原料，降低了生產成本。