一种双气室加热的尿素催化水解反应器及方法_2

文档序号:9409124阅读:来源:国知局
大地减少了排污损失。
【附图说明】
[0027]图1是本发明提供的一种双气室加热的尿素催化水解反应器实施例的结构示意图。
[0028]图中:1_排污室;2-档板;3_反应室;4_排污室加热盘管;5_反应室加热盘管;6-汽水分离器;N1-尿素溶液进口 ;N2-催化剂进口 ;N3-产品气出口 ;N4-反应室排污口 ;N5-安全阀口 ;N6-预留口(反应室取样口 ) ;N11-排污室排污口 ;T1、Τ2、Τ4-远传温度显示;Τ3-就地温度显示;L1、L2、L6、L7-就地液位显示;L3、L4、L5_远传液位显示;P1、P2_压差计口 ;P3-远传压力显示;P4-就地压力显示;M-人孔。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明的结构、原理和工作过程作进一步的说明。
[0030]实施例1
[0031]如图1所示,本发明提供的双气室加热的尿素催化水解反应器含有排污室I ;档板2 ;反应室3。在该实施例中,尿素催化水解反应器的体积为5.9立方米,高1400_,档板的高度为980_,因为反应器里面的液位要为反应器高度的一半,所以档板的高度应高于反应器高度的一半。排污室I和反应室3的底部均安装有U型加热盘管,此时反应器里面的液位应高于U型加热盘管。
[0032]第一步:通过尿素溶液进口 NI在空反应器中加入25% (按体积计算)的除盐水进入反应室3,使液位达到350mm。
[0033]第二步:将一定量的溶解于尿素溶液的催化剂(例如,比例为反应器体积7%磷酸盐类催化剂)通过催化剂进口 N2进入反应室3。
[0034]第三步:将质量百分含量50%的尿素溶液通过尿素溶液进口 NI进入反应室3,使液位达到700_(至反应器3体积的50% ),此时反应器3中尿素的初始浓度大约为25%。因为加热时水先稀释出来,溶液会越来越浓,反应器3中初始稀释启动的尿素溶液浓度不得超过28 %。
[0035]反应一段时间(例如一周)将液位提高(超过980mm),使液面上面的漂浮物经过档板2排入到排污室I,在经历一段时间将反应室3和排污室I底部的杂质通过反应室排污口 N4和排污室排污口 Nll排出,其中排污液通过排污室排污口 Nll排出,反应室3底部的液体通过反应室排污口 N4排出。
[0036]排污室加热盘管4和反应室加热盘管5分别对排污室I和反应室3的溶液进行加热。远传温度显示Tl、T2、T4和就地温度显示T3 ;就地液位显示L1、L2、L6、L7 ;远传液位显示L3、L4、L5 ;压差计口 P1、P2,远传压力显示P3和就地压力显示P4分别表征反应室与排污室的温度,液位和压力。
[0037]产品气(氨气、二氧化碳,水蒸气)经过汽水分离器6进行气液分离后,气体通过产品气出口 N3排出。同时预留口 N6也可作为取样口,根据需要对反应室3中的样品进行取样测试,此外,汽水分离器6上还设有安全阀口 N5。
[0038]在反应室3的上方还设有人孔M。
【主权项】
1.一种双气室加热的尿素催化水解反应器,包括由挡板隔开的反应室和排污室这两个气室,所述档板的高度高于反应器高度的一半,且这两个气室的底部都安装有加热盘管。2.如权利要求1所述的双气室加热的尿素催化水解反应器,其特征在于,所述档板的高度为尿素催化水解反应器高度的60% -80%。3.如权利要求1所述的双气室加热的尿素催化水解反应器,其特征在于,所述尿素催化水解反应器的反应室上包括至少两个温度传感器、一个就地温度计、一个就地压力表、一个压力传感器、两个雷达液位计、一个就地液位计;所述排污室上包括至少一个温度传感器、一个雷达液位计、一个就地液位计。4.如权利要求3所述的双气室加热的尿素催化水解反应器,其特征在于,所述排污室上设有排污室排污口,所述排污室的就地液位计安装位置接近所述排污室排污口 ;所述反应室和排污室的就地液位计采用蒸汽夹套伴热,测量范围满足尿素催化水解反应器最高、最低液位要求,口径不低于100mm。5.如权利要求1所述的双气室加热的尿素催化水解反应器,其特征在于,所述反应室上设有尿素溶液进口和反应室排污口,所述尿素溶液进口和反应室排污口分别位于反应室两侧,所述反应室排污口设置在反应室最低点,所述尿素溶液进口设置在所述加热盘管上方,运行液面下方。6.如权利要求1所述的双气室加热的尿素催化水解反应器,其特征在于,所述反应室上方设有催化剂进口,所述催化剂进口上连接有催化剂进口管,所述催化剂的进口管埋入到运行液面内。7.如权利要求1所述的双气室加热的尿素催化水解反应器,其特征在于,所述尿素催化水解反应器上设有产品气出口,所述产品气出口处配置有用于使产品气与所夹带的液滴分离的汽水分离器。8.如权利要求1所述的双气室加热的尿素催化水解反应器,其特征在于,所述反应室上还设有取样口,用于对反应室中的样品进行取样测试。9.采用权利要求1-8任一所述的双气室加热的尿素催化水解反应器的尿素催化水解方法,包括以下步骤: 1)向反应室中加入除盐水,至反应室体积的25%; 2)将溶解于尿素溶液的催化剂加入反应室; 3)将尿素溶液加入反应室,使液位达到反应室体积的50%,加热进行反应; 4)定期提高反应室液位至超过档板高度,使液面上面的漂浮物经过档板排入到排污室,继续反应一段时间后将反应室和排污室底部的杂质排出; 5)反应生成的产品气经过汽水分离器进行气液分离后,通过产品气出口排出。10.如权利要求9所述的尿素催化水解方法,其特征在于,步骤3)中加入反应室的尿素溶液浓度不超过28%。
【专利摘要】本发明公开了一种双气室加热的尿素催化水解反应器及方法,该尿素催化水解反应器包括反应室和排污室双气室,通过定期升高反应室的液位,将上层含污液体排入排污室,排污液体在排污室中进行二次分解后再排出,并且这两个气室都安装有加热盘管,实现排污和能源的有效利用。
【IPC分类】C01C1/08
【公开号】CN105129818
【申请号】CN201510487560
【发明人】孟磊, 李春雨, 肖志均, 丁艳军, 刘东旭
【申请人】大唐环境产业集团股份有限公司, 清华大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月10日
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