[實用新型]尿素水解反應器

有效

• 申請號: 201721769027.2
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN207774818U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 沈國祥;沈曉華;陳李鋼
• 申請（專利權）人: 江蘇中立環保科技有限公司
• 主分類號: C01C1/08
• 分類號: C01C1/08
• 代理公司: 江陰市永興專利事務所(普通合伙) 32240
• 代理人: 劉菊蘭

本實用新型公開了一種尿素水解反應器，包括主反應容器、主加熱器、輔加熱器和氣體收集器，所述主反應容器設有用于將主反應容器分隔成主加熱室和輔加熱室的內部隔板，主加熱室和輔加熱室分別設有尿素進液口和排液口，主加熱室和輔加熱室的底部不相通、頂部相通。本實用新型具有獨特的加熱器和氣體收集器設計，能夠根據具體水解需求，靈活選擇反應器的大小，有利于節約能源，且氣體收集的氣液分離效果好，尿素水解更加充分，水解效率高，適于推廣應用。

技術領域

本實用新型涉及尿素水解機械設備技術領域，特別是涉及一種結構設計新穎、尿素水解充分、氣體干燥效果好的尿素水解反應器。

背景技術

目前，影響尿素水解的因素包括溫度、溶液中水的初始濃度、尿素的含量、溶液中氨氣、二氧化碳的含量及催化劑等。在較高的反應溫度下，如能保證足夠長的反應時間，并及時取走水解生成的氨氣和二氧化碳，溶液中的尿素基本可以完全水解。目前經常利用尿素水解的方法制氨，尿素制氨工藝包括尿素水解和尿素熱解。尿素水解和尿素熱解工藝由于溫度壓力條件不同，有著不同的化學過程。水解技術比熱解技術具有一定的優越性, 尤其是在油耗方面具有較大優勢。但是現有的尿素水解反應器在助劑添加、氣體收集和加熱器等設計上，仍存在一些不足，功能單一，因此需要加以改進。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種尿素水解反應器，其具有獨特的加熱器和氣體收集器設計，能夠根據具體水解需求，靈活選擇反應器的大小，有利于節約能源，且氣體收集的氣液分離效果好，尿素水解更加充分，水解效率高，適于推廣應用。

為實現上述技術方案，本實用新型采用了如下技術方案：

一種尿素水解反應器，其特征在于：包括主反應容器、主加熱器、輔加熱器和氣體收集器，所述主反應容器設有用于將主反應容器分隔成主加熱室和輔加熱室的內部隔板，主加熱室和輔加熱室分別設有尿素進液口和排液口，主加熱室和輔加熱室的底部不相通、頂部相通；所述主加熱器和輔加熱器分別用于給主加熱室和輔加熱室加熱；所述氣體收集器連通主加熱室和輔加熱室的內部，用于收集尿素溶液在加熱過程中產生的氣體。

作為優選，所述主加熱器和輔加熱器均設有加熱管、蒸汽進口、蒸汽出口、助劑輸入彎管，助劑輸入彎管用于向主加熱室或輔加熱室內添加反應助劑；所述助劑輸入彎管的外部同軸設有蒸汽管路，蒸汽管路用于對助劑輸入彎管內的助劑進行加熱，蒸汽管路設有助劑預熱用蒸汽進口和助劑預熱用蒸汽出口。

作為優選，所述加熱管均采用U型加熱管。

作為優選，所述氣體收集器包括氣體接管、絲網除沫器和噴淋組件，氣體接管的底端連通主反應容器，絲網除沫器安裝于氣體接管內部，噴淋組件包括連接管、三通管、除霧接管和除霧噴頭，連接管的兩端連接氣體接管的頂端和三通管的開口一，三通管的開口二和開口三分別作為氣體輸出口和噴淋接管輸入口，除霧噴頭安裝于除霧接管的底部。

作為優選，所述連接管和三通管的側壁為設有內部空腔的雙層結構，內部空腔設有氣體干燥用蒸汽進口和氣體干燥用蒸汽出口。

作為優選，所述主反應容器的側壁上設有若干觀察窗。

本實用新型的尿素水解反應器使用時，采用尿素溶液泵將水解前的具有預設溫度值的尿素溶液加壓后送入尿素水解反應器進行分解，通過主加熱器或輔加熱器將飽和蒸汽通過加熱管加加熱相應的主加熱室或輔加熱室, 蒸汽與尿素溶液之間不混合,氣液兩相平衡體系的壓力約為1.4~2.1 MPa, 溫度約150℃，加熱器。助劑輸入彎管設有蒸汽加熱設計，能夠對助劑進行預熱并蒸發掉部分水分，提高水解的反應速率。從水解主反應器出來的低溫飽和蒸汽, 可用來預加熱進入水解反應器前的尿素溶液。水解器反應器頂部的氣體收集器收集生成的氨氣、二氧化碳和水蒸氣混合氣體，并通過蒸汽間接加熱的方法，輸出干燥的氨氣和二氧化碳混合氣體。噴淋組件的設計能夠有效防止污垢堵塞絲網除沫器，使用氣體收集更加暢通，使尿素水解更加充分。