[发明专利]车用尿素的双螺旋生产设备

说明书

技术领域

本发明属于生产车用尿素技术领域，涉及一种车用尿素的双螺旋生产设备。

背景技术

根据国家环保部门的规定，从2013年7月1日起销售的重型柴油车均要达到国Ⅳ排放标准，与国Ⅲ排放标准相比，重型柴油汽车的国Ⅳ排放氮氧化物排放降低了30%左右，颗粒物（PM）排放降低了80%以上。为了降低柴油车尾气排放中的氮氧化物和颗粒物。目前，欧美等国家的汽车生产商普遍采用选择性催化还原（SCR）技术处理柴油车尾气，使之达到欧Ⅴ、欧Ⅵ甚至更高的排放标准。

柴油车尾气处理液是配合SCR技术，将发动机尾气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水的还原剂，柴油车尾气处理液的主要原料为车用尿素和水，车用尿素不是普通的农业尿素或工业尿素，也不是化学分析试剂，而是一种具有一定附加值，可大规模工业生产的专用化学品。车用尿素工作原理是把车用尿素添加到SCR系统，在高温环境中（温度高于300℃），尿素分解成氨气，再加上催化剂的作用，尾气中的氮氧化物能迅速与氨气反应生成氮气和水。柴油机的排气温度一般为300-500℃，满足了氮氧化物还原所需要的热量。

目前，尿素生产的主要流程为氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素合成反应液，尿素合成反应液再经过一次蒸发、二次蒸发、造粒等过程得到固体尿素。然而，车用尿素的纯度要求很高，市售工业或者农业尿素颗粒由于缩二脲等杂志含量较高，并不能直接用于制备车用尿素溶液。

发明内容

本发明提供了一种设备简单，占地面积小，原料利用率高，产品质量好的的车用尿素的双螺旋生产设备。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种车用尿素的双螺旋生产设备，包括合成罐、输送泵、结晶釜、真空泵、缓冲罐和循环泵；所述的合成罐包括进液口、出液口，进气口和出气口；所述的合成罐的上方设有进液口和出气口，合成罐的下方设有出液口和进气口；所述的输送泵的输入口与合成罐的出液口连接，输送泵的输出口与结晶釜的进口连接；所述的缓冲罐、真空泵与结晶釜依次连接，使结晶釜内形成真空；所述的循环泵的输入口与结晶釜的出口连接，循环泵的输出口与合成罐连接；所述的合成罐内还设有两组螺旋挡板和旋流器；所述的螺旋挡板固定设在合成罐的内壁上；所述的进气口处设有旋流器。

作为进一步改进，以上所述的旋流器包括柱体和多块翼片；所述的翼片以螺旋阶梯方式排布在柱体内，相邻翼片之间留有间隙。

作为进一步改进，以上所述的翼片的外端与柱体连接固定，内端悬空。

作为进一步改进，以上所述的两组螺旋挡板沿轴向呈相反方向设置。

工作时，原料液氨与二氧化碳在合成罐内发生反应，得到的尿素合成液通过输送泵进入到处于真空状态的结晶釜中，在结晶釜中结晶；打开循环泵与合成罐联通的阀门，将未饱和的尿素合成液输送至合成罐中再次进行反应；如此循环至充分反应得到饱和的尿素反应液后，关闭循环泵与合成罐联通的阀门，打开结晶釜的出口，得到高纯度的尿素产品。

相比于现有技术，本发明具有的优点及有益效果如下：

1、本发明的合成罐内设有固定的螺旋挡板，螺旋挡板对反应体系的气－液反应具有定向流动和多次混合的效果，提高了二氧化碳气体的利用率。

2、本发明的合成罐中设有两组螺旋挡板，并沿轴向呈相反方向设置，增加液氨在反应体系中反应面积，并延长停留时间，反应充分，提高生产效率。

3、本发明设有的旋流器是由一组翼片螺旋布置在合成罐的进气口处，该旋流器可以有效增加气体的扰动，对反应气体有破碎和分散的作用，使二氧化碳与液氨反应充分，提高二氧化碳的利用率。

4、本发明直接采用合成罐中反应得到的尿素合成液进行结晶，利用了尿素合成液的温度高的特点，无需另行加热，减少了缩二脲的生成；并在真空环境中，尿素合成液中的高温水会迅速汽化，因此会有部分水从尿素合成液中蒸发出来，提高了尿素合成液的浓度，提高了产品的生产率，保证了产品的质量。

5、本发明设有循环泵，可将未饱和的尿素合成液重新输送至尿素合成罐中进行再次反应，节省了原料，降低了生产成本。

6、本发明结构简单合理，简化了工艺流程，降低了生产成本，能连续生产大批量、高纯度的车用尿素，节能环保，具有较好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中的旋流器的结构示意图。

附图标识：