[实用新型]用于尿素合成塔塔盘上的球帽

说明书

技术领域

本实用新型涉及尿素合成技术领域，尤其指一种用于尿素合成塔塔盘上的球帽。

背景技术

尿素合成塔是尿素生产装置中最重要的反应单元设备，由原料氨和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵，然后脱水生成尿素。合成塔生产效率的高低将直接影响分解、循环系统设备的生产负荷和水、电、汽的消耗定额。二氧化碳的转化率就是衡量塔内件最重要的指标。实践证明，尿素合成塔内二氧化碳转化率每提高1％，尿素生产装置的分解、循环工段生产负荷将降低10％，从而导致水、电、汽消耗大幅度降低。

在早期的尿素合成塔设计中，由于人们未充分认识到塔盘等内件对合成塔转化率的影响，通常除了下部设置的3-5块旋流板外，中上部仅设置数块多孔板，对塔内物料返混起到一定抑制作用，一般转化率只能达到63％左右。随着我国中小尿素行业的蓬勃发展，广大尿素生产企业的生产管理人员和相关科研院所的研究设计人员对合成塔塔盘的认识逐渐深入，也越来越感觉到高效率塔盘及塔盘上的球帽结构对一个合成塔乃至整个尿素装置的生产稳定、增产节能起着至关重要的作用，相继开发出很多种不同结构和功能的尿素合成塔塔盘和置于塔盘上的球帽结构。

现有申请号为CN99230464.4的中国实用新型专利公开了这种结构，其结构由盘体、塔盘孔和球帽组成，其特征在于：盘体自中心向边缘按密度逐渐加大的规律开有若干个塔盘孔，塔盘孔上装有呈“Ω”形的球帽，球帽上开有球帽孔。该实用新型不仅可使尿素合成塔容积得以有效利用，以提高生产效率，而且设计新颖、结构简单、使用方便及利于广泛推广。但其缺点是仅依靠球帽上的几个通孔来改变塔内上升物料的气体流动方向，还不能充分发挥塔盘作用来尽可能提高CO₂的转化率，所以其结构还有待于改进。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种用于尿素合成塔塔盘上的球帽，它具有设计巧妙，结构简单合理且能有效地提高CO₂转化率。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该用于尿素合成塔塔盘上的球帽，包括有帽环圈和帽头，在帽头上分布有通气小孔，其特征在于：在所述帽环圈的上表面上分布有凸起的可以使气流以同一方向旋转的旋流板，在旋流板底部位置的帽环圈上开有与气流相通的通孔。

作为改进，所述的旋流板优选呈三角形，且三角形的一边位于帽环圈的通孔边上。

作为改进，所述的旋流板呈直角三角形，且一直角边位于帽环圈通孔的孔边上，而另一直角边位于远离帽头的旋流板一端上。

再改进，所述旋流板其上的斜边与帽环圈底边所形成的夹角可选择为15～60度。

再改进，所述的旋流板可按顺时针旋转结构凸设于帽环圈上。

再改进，所述的旋流板以逆时针旋转结构凸设于帽环圈上。

再改进，所述旋流板可选择为6～10块，且以均匀等距地分布于帽环圈的同一圆周面上。

再改进，所述旋流板是从帽环圈中冲出而形成，并与帽环圈连成一体，并形成通孔。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：这种旋流式球帽是由旋流板与球帽结合而成，改变了传统的仅仅依靠球帽上小孔改变气体流动方向和依靠塔盘上小孔改变液体流动方向的模式，在球帽的周边设置了多个旋流板，使液体上升过程中在每个球帽周围进行旋流，并且根据球帽在塔盘上所处位置的不同，其旋流方向也有所改变，这样就能使得球帽小孔出来的气体和周围流出的液体能更加有效充分混合，从而起到更好的反应效果，从而提高二氧化碳转化率，达到提高合成转化率及合成生产强度的目的。使用这种塔盘后，可以使尿素合成塔转化率在原基础上提高1-2％。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2是图1中A向的投影图；

图3是图1中的球帽安装于塔盘上的应用状态图；

图4是图1中I部的放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。