[發明專利]一種循環擾動尿素水解裝置及操作方法

在審

• 申請號: 201910747841.1
• 申請日: 2019-08-14
• 公開（公告）號: CN110436480A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 孫路長;王爭榮;王樺;吳沖;王凱亮;孫立群;張麗亞;文瀟賢
• 申請（專利權）人: 中國華電科工集團有限公司;華電環保系統工程有限公司
• 主分類號: C01C1/08
• 分類號: C01C1/08
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

1.一種循環擾動尿素水解裝置，其特征在于：包括裝置殼體(1)、換熱管束(2)和循環管道(3)，所述裝置殼體(1)上開設有尿素溶液入口(4)、產品氣出口(5)、循環液入口(6)和循環液出口(7)，其中產品氣出口(5)位于裝置殼體(1)的頂部，尿素溶液入口(4)和循環液入口(6)位于裝置殼體(1)的底部，循環液出口(7)位于裝置殼體(1)的側面中部；所述換熱管束(2)的一端設于裝置殼體(1)內，另一端設于裝置殼體(1)外；所述循環管道(3)的一端與循環液入口(6)連接，循環管道(3)的另一端與循環液出口(7)連接，循環管道(3)上還設有循環泵(8)。

2.根據權利要求1所述的循環擾動尿素水解裝置，其特征在于：還包括布液管(9)，所述布液管(9)設于裝置殼體(1)內，布液管(9)為兩端封堵的長管，布液管(9)的管壁上開設有若干布液口(10)和進液口，布液管(9)的進液口與循環液入口(6)連接。

3.根據權利要求1所述的循環擾動尿素水解裝置，其特征在于：裝置殼體(1)上還開設有若干排污口，排污口包括底部排污口(11)和液面排污口(12)，所述底部排污口(11)設于裝置殼體(1)的底部，液面排污口(12)設于裝置殼體(1)的側面中部。

4.根據權利要求1所述的循環擾動尿素水解裝置，其特征在于：換熱管束(2)的高度為裝置殼體(1)高度的1/3-1/2；所述換熱管束(2)包括蒸汽入口(13)、冷凝水出口(14)和若干U形換熱管(15)，所述蒸汽入口(13)和冷凝水出口(14)位于裝置殼體(1)外，分別與U形換熱管(15)的兩個開口連接，所述U形換熱管(15)的U形頂點一側插入裝置殼體(1)內，且U形換熱管(15)插入裝置殼體(1)內的長度為裝置殼體(1)總長度的1/2-3/4，U形換熱管(15)整體均位于裝置殼體(1)的水平軸線下方。

5.根據權利要求1所述的循環擾動尿素水解裝置，其特征在于：循環管道(3)上還設有第一過濾器(16)和第二過濾器(17)，所述第一過濾器(16)設于循環泵(8)和循環液出口(7)之間，第二過濾器(17)設于循環泵(8)與循環液入口(6)之間。

6.根據權利要求2所述的循環擾動尿素水解裝置，其特征在于：所述循環液入口(6)共有兩個，布液管(9)也有兩個，兩個布液管(9)的進液口分別與兩個循環液入口(6)連接。

7.根據權利要求2所述的循環擾動尿素水解裝置，其特征在于：還包括連通件(18)，所述循環液入口(6)共有兩個，布液管(9)共有四個，每兩個布液管(9)經連通件(18)與一個循環液入口(6)連接。

8.一種根據權利要求1所述的循環擾動尿素水解裝置的操作方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、溶解尿素，調成質量濃度為30％-60％的尿素溶液，將尿素溶液由尿素溶液入口(4)填充入裝置殼體(1)內，液面高度超過換熱管束(2)的高度；

b、向換熱管束(2)中注入熱流體，與裝置殼體(1)中的尿素溶液進行換熱，尿素水解生成氨氣和二氧化碳，產品氣由產品氣出口(5)排放，進行收集，完成氨氣的制備；

c、當裝置殼體(1)內出現不溶物時，開啟循環泵(8)，尿素溶液由循環液出口(7)流出，沿循環管道(3)經循環液入口(6)進入裝置殼體(1)，進行循環。

9.根據權利要求8所述的循環擾動尿素水解裝置的操作方法，其特征在于：還包括清洗過程，當裝置殼體(1)內污垢和雜質過多時，排出裝置殼體(1)內的溶液，由尿素溶液入口(4)向裝置殼體(1)內注入除鹽水，啟動循環泵(8)，對裝置殼體(1)和循環管道(3)進行沖洗排污。

10.根據權利要求8所述的循環擾動尿素水解裝置的操作方法，其特征在于：步驟b中，裝置殼體(1)內的溫度范圍為130℃-180℃，裝置殼體(1)內的壓力范圍為0.2MPa-0.8MPa。