[發明專利]一種實驗室尿素水解反應裝置

在審

• 申請號: 201711334011.3
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107963640A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 朱志平;田龍標;石純;楊于斯
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: C01C1/08
• 分類號: C01C1/08;B01J19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種實驗室尿素水解反應裝置，具體涉及一種具有控溫功能的實驗室尿素水解反應裝置。

背景技術

氨氣在工業中具有非常廣泛的應用。在工業生產中，氨氣來源有液氨、氨水和尿素三種，但液氨和氨水屬于危險化學品，因此從安全性和經濟性等方面考慮，工業生產中一般選擇尿素作為生產氨氣的來源。尿素可以通過熱解和水解產生氨氣，相較于熱解過程，尿素水解更加安全可控，同時在經濟性方面也更加有優勢。尿素水解過程為尿素溶液在一定溫度、壓力條件下，生成氨氣和二氧化碳。

目前關于尿素水解的相關研究較多，而目前現有的尿素水解反應器均是為大規模生產所配套的設備，具有大型化的特點。為便于尿素水解的實驗室研究，本發明提供一種實驗室尿素水解反應器，該尿素水解反應器在結構布置、工藝設計等方面具有自身特點。

發明內容

發明目的：提供一種實驗室尿素水解反應裝置，具體目的見具體實施部分的多個實質技術效果。

為了達到如上目的，本發明采取如下技術方案：

一種實驗室尿素水解反應裝置，其特征在于，該裝置包含有水解反應器，水解反應器的下方和四周由加熱爐包裹，所述加熱爐為電加熱，加熱爐與水解反應器契合，加熱爐由支腿支撐，加熱爐通過電線連接一個帶有溫度傳感器的控制器，控制器用于控制水解反應器中溫度和加熱電壓；水解反應器上部設有尿素溶液進料口和氣相產物出口。

本發明進一步技術方案在于，所述水解反應器上部有多個開口，一個開口上安裝有一個安全閥和壓力表、一個開口上安裝有液位變送器、一個開口為尿素溶液進料口、一個開口為氣相產物出口。

本發明進一步技術方案在于，所述氣相產物出口內壁設置有除霧器。

本發明進一步技術方案在于，所述加熱爐通過電線連接控制器，所述控制器通過電線連接電源。

本發明進一步技術方案在于，所述控制器包含溫度傳感器。

采用如上技術方案的本發明，相對于現有技術有如下有益效果：與目前已有的尿素水解反應器相比，該實驗室尿素水解反應器具有以下特點：

1、目前現有的尿素水解反應器為適應設備大型化的需要，采用臥式反應器結構，蒸汽加熱方式，換熱面布置采用U型管結構。小型實驗室尿素水解反應器采用立式反應器結構，反應器外部設置加熱爐方式加熱。這種小型實驗室尿素水解反應器具有結構簡單，加熱表面積大，加熱速度快，受熱均勻等特點，有利于尿素溶液的水解及其研究。2、這種實驗室尿素水解反應器加熱爐采用電加熱方式，系統運行穩定，適用于實驗室尿素水解的相關研究。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1為本發明裝置的正面結構示意圖。

圖2為本發明裝置的俯視結構示意圖。

其中：1是水解反應器；2是反應器進料口；3是氣相產物出口；4是溫度傳感器接口；5是液位計接口；6是安全閥及氣相壓力表；7是測溫套管；8是除霧器；9是液位變送器；10是加熱爐；11是控制器；12是溫度傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例進行說明，實施例對本發明不構成限制。

結合圖1和圖2；

一種實驗室尿素水解反應裝置，其特征在于，包含水解反應器（1），所述水解反應器的下方和四周由加熱爐（10）包裹，所述加熱爐（10）為電加熱方式，加熱爐（10）與水解反應器（1）契合，加熱爐由支腿支撐，加熱爐（10）通過電線連接一個帶有溫度傳感器（12）的控制器（11），控制器（11）用于控制水解反應器（1）中溫度和加熱電壓；水解反應器（1）上部設有尿素溶液進料口（2）和氣相產物出口（3）。通過電加熱方式提供尿素水解反應所需熱量；反應器筒體內部分為下部液相空間和上部氣相空間。本處技術方案所起到的實質技術效果是：a.該方法采用電加熱方式，可以使該裝置使用便捷、環保、節能，且適用于實驗室尿素水解的相關研究。b.該裝置帶有控制器和溫度傳感器，能夠即時反映水解反應器內部的溫度，并可通過控制器對加熱電壓進行控制。c.該裝置能夠實現反應器加熱均勻，不會造成受熱不均的問題。

所述反應器上部有多個開口，一個開口上安裝有一個安全閥和壓力表、一個開口上安裝有液位變送器、一個開口為尿素溶液進料口、一個開口為氣相產物出口。所述氣相產物出口設置有除霧器。

所述加熱爐通過電線連接控制器（11），所述控制器（11）通過電線連接電源。所述控制器（11）包含溫度傳感器（12）。本處的技術方案所起到的實質的技術效果是，所述控制器（11）能夠即時反映反應器內溫度。

尿素溶液從反應器進料口（2）進入水解反應器，反應器的液位變送器（9）顯示液位達到一定的值，尿素溶液在反應釜內發生水解反應，生成的氣相產物不斷由液體中分離，由氣相產物出口（3）離開反應器。加熱爐（10）提供水解反應所需的熱量。