[发明专利]尿素工艺冷凝液处理装置及其方法

权利要求书

1.一种尿素工艺冷凝液处理装置，包括连接第一泵(2)的尿素工艺冷凝液 槽(1)，其特征在于：尿素工艺冷凝液槽(1)经过第一泵(2)与第一换热器 (3)相连；解吸塔(4)分为上段和下段，上段和下段之间安装有气罩(12)， 所述的气罩(12)在解吸塔(4)的上段内部，下段设置有低压蒸汽进气口(10)； 所述的第一换热器(3)通过管道与解吸塔(4)的上段的上部相连，解吸塔(4) 的上段的下部通过与解吸塔(4)相连的第二泵(5)与和水解塔(7)相连的第 二换热器(6)相连；水解塔(7)分为上段和下段，上段和下段之间通过两个 倒U形管连通，下段设置有中压蒸汽进气口(11)；和水解塔(7)相连的第二 换热器(6)与水解塔(7)上段上部相连，所述的水解塔(7)上段的顶部与解 吸塔(4)上段相连，解吸塔(4)上段顶部通过回流冷凝器(8)与冷凝吸收系 统(14)相连，回流冷凝器(8)的下部通过与回流冷凝器(8)相连的第三泵 (9)与解吸塔(4)的上段上部相连；所述的水解塔(7)下段的底部通过和水 解塔(7)相连的第二换热器(6)与解吸塔(4)下段的上部相连，解吸塔(4) 下段的底部通过第一换热器(3)与自循环水系统(13)相连；所述的气罩(12) 高于解吸塔(4)的上段的下部与解吸塔(4)相连的第二泵(5)相连管道接口 的位置；所述的水解塔(7)上段的顶部与解吸塔(4)上段相连的位置高于解 吸塔(4)的上段的下部与解吸塔(4)相连的第二泵(5)相连的位置。

2.根据权利要求1所述的尿素工艺冷凝液处理装置，其特征在于：所述的 中压蒸汽进气口(11)至少为一个。

3.根据权利要求1所述的尿素工艺冷凝液处理装置处理尿素工艺冷凝液的 方法，其特征在于：

一、将尿素工艺冷凝液槽(1)中的尿素工艺冷凝液通过第一泵(2)加压至 0.3-0.5MPa后进入第一换热器(3)内换热升温升至100-110℃；

二、解吸塔(4)分为上段和下段，上段和下段之间安装有一定高度的气罩 (12)，解吸塔(4)的下段设置有低压蒸汽进气口；步骤一中换热升温后的尿 素工艺冷凝液进入解吸塔(4)上段上部后向下流动，所述的解吸塔(4)下段 上升的低压蒸汽、NH₃和CO₂混合气体通过气罩(12)进入解吸塔(4)上段，换 热升温后的尿素工艺冷凝液与所述的低压蒸汽、NH₃和CO₂混合气体在解吸塔(4) 上段逆流接触发生汽提，通过汽提及加热分离出部分NH₃和CO₂并使溶液中含有 的尿素部分受热水解成NH₃和CO₂；

三、步骤二中剩余的尿素工艺冷凝液经与解吸塔(4)相连的第二泵(5)加 压至1.4-1.8MPa后进入和水解塔(7)相连的第二换热器(6)内升温，温度 升至135-145℃；

四、水解塔(7)分为上段和下段，上段和下段之间通过两个倒U形管连通， 下段设置有中压蒸汽进气口(11)；步骤三中换热后的尿素工艺冷凝液进入水解 塔(7)上段后，水解塔(7)下段的中压蒸汽，NH₃和CO₂混合气体通过一个倒 U形管进入水解塔(7)上段，与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分 离出部分NH₃和CO₂并使溶液中含有的尿素部分受热水解成NH₃和CO₂；剩余的尿 素工艺冷凝液通过另一个倒U形管流入水解塔(7)下段；

五、步骤四中剩余的尿素工艺冷凝液由水解塔(7)下段的上部流入水解塔 (7)的底部，中压蒸汽向上与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离 出部分NH₃和CO₂并使溶液中的剩余尿素受热全部水解成NH₃和CO₂；水解塔(7) 的底部的尿素工艺冷凝液由水解塔(7)底部流入和水解塔(7)相连的第二换 热器(6)内，温度降至140-150℃；

六、步骤五中流经和水解塔(7)相连的第二换热器(6)后的尿素工艺冷凝 液进入解吸塔(4)下段的上部，解吸塔(4)内的低压蒸汽上升时与流入和水 解塔(7)相连的第二换热器(6)中的尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及 加热分离出NH₃和CO₂；剩余的尿素工艺冷凝液流入解吸塔(4)下段的底部，通 过第一换热器(3)进入自循环水系统(13)；

七、步骤二中的NH₃和CO₂及携带的部分水汽通过解吸塔(4)上段的顶部进 入回流冷凝器(8)中；

八、步骤四中的NH₃和CO₂及携带的部分水汽通过水解塔(7)上段的顶部 进入解吸塔(4)上段，然后由解吸塔(4)上段的顶部进入回流冷凝器(8)中；

九、步骤五中的NH₃和CO₂及携带的部分水汽通过倒U形管进入水解塔(7) 上段，然后按照步骤八的路径进入回流冷凝器(8)中；

十、步骤六中的NH₃和CO₂及携带的部分水汽通过气罩(12)进入解吸塔(4) 上段，然后由解吸塔(4)上段的顶部进入回流冷凝器(8)中；

十一、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器(8)的NH₃和CO₂及携带的部分水汽冷却后为气体的部分进入冷凝吸收系统(14)；

十二、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器(8)的NH₃和CO₂及携带的水汽部分冷却后被冷凝成的液体由与回流冷凝器(8)相连的第 三泵(9)加压进入解吸塔(4)上段的上部，按照步骤二、步骤三、步骤四、 步骤五、步骤六、步骤七、步骤八、步骤九，步骤十和步骤十一继续反应。