[实用新型]生产车用尿素的真空结晶装置

说明书

技术领域

本实用新型属于生产车用尿素技术领域，涉及一种生产车用尿素的真空结晶装置。

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，必须使尿素合成反应液通过多次结晶以降低尿素中的缩二脲等杂质含量。

发明内容

本实用新型提供了一种设备简单，占地面积小，提高尿素的提纯效率的生产车用尿素的真空结晶装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种生产车用尿素的真空结晶装置，包括尿液合成罐、预结晶釜、结晶釜、真空泵和缓冲罐；所述的尿液合成罐、预结晶釜和结晶釜通过管道依次连接；所述的缓冲罐与真空泵依次连接在结晶釜的上方；所述的结晶釜下方设有循环管，循环管连接至尿液合成罐；所述的结晶釜内设有立式列管。

作为进一步改进，以上所述的预结晶釜壳体外壁设有夹套；所述的夹套内通入热蒸汽。

作为进一步改进，以上所述的立式列管由多根列管垂直均匀分布在结晶釜内并联而成；所述的立式列管还设有冷却介质入口和冷却介质出口。

作为进一步改进，以上所述的冷却介质为冷盐水或冷水。

作为进一步改进，以上所述的结晶釜内设有导流斗，导流斗位于立式列管的上方；所述的导流斗呈漏斗状。

作为进一步改进，以上所述的结晶釜的底部为倒锥形。

使用时，尿液合成罐中反应得到的尿素合成液先输送至预结晶釜中，再输送至处于真空状态的结晶釜中，结晶釜中采用立式列管作为结晶载体，并向立式列管中通入冷却介质，使得尿素合成液进行冷却结晶提纯，打开循环管与尿液合成罐联通的阀门，将未饱和的尿素反应液输送至尿液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，关闭循环管上与尿液合成罐联通的阀门，打开出料口，得到高纯度的的车用尿素产品。

相比于现有技术，本实用新型具有的优点及有益效果如下：

1、本实用新型直接采用尿液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，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，保证了产品的质量。

2、本实用新型设有预结晶釜，并在预结晶釜外壁上设有通有热介质的夹套，保证了尿素合成液的温度，尤其是提高再反应的尿素合成液的温度，有利于进入到结晶釜中能够迅速气化，保证产品质量，提高了产品的生产率。

3、本实用新型的结晶釜采用立式列管作为结晶载体，使得尿素合成液在真空条件下与冷却介质进行热交换，冷却结晶，提高了生产效率；同时，结晶体悬挂在立式列管上，在晶、液两相分离时，彻底排出杂质含量高的液体，提高提纯率。

4、本实用新型的结晶釜内导流斗，便于导入尿素合成液，在立式列管上结晶，减少晶体残留在壳体内壁上的现象发生，同时有效防止了尿素合成液带来的高温气体的逸出，在结晶釜内形成较大的温度差，提高结晶效率。

5、本实用新型的结晶釜的底部为倒锥形，可以有效防止晶体积聚在釜底，有利于完全出料，提高产品的收率，同时便于清洁结晶釜。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标识：