[发明专利]一种实验室尿素水解反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种实验室尿素水解反应装置，具体涉及一种具有控温功能的实验室尿素水解反应装置。

背景技术

氨气在工业中具有非常广泛的应用。在工业生产中，氨气来源有液氨、氨水和尿素三种，但液氨和氨水属于危险化学品，因此从安全性和经济性等方面考虑，工业生产中一般选择尿素作为生产氨气的来源。尿素可以通过热解和水解产生氨气，相较于热解过程，尿素水解更加安全可控，同时在经济性方面也更加有优势。尿素水解过程为尿素溶液在一定温度、压力条件下，生成氨气和二氧化碳。

目前关于尿素水解的相关研究较多，而目前现有的尿素水解反应器均是为大规模生产所配套的设备，具有大型化的特点。为便于尿素水解的实验室研究，本发明提供一种实验室尿素水解反应器，该尿素水解反应器在结构布置、工艺设计等方面具有自身特点。

发明内容

发明目的：提供一种实验室尿素水解反应装置，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

一种实验室尿素水解反应装置，其特征在于，该装置包含有水解反应器，水解反应器的下方和四周由加热炉包裹，所述加热炉为电加热，加热炉与水解反应器契合，加热炉由支腿支撑，加热炉通过电线连接一个带有温度传感器的控制器，控制器用于控制水解反应器中温度和加热电压；水解反应器上部设有尿素溶液进料口和气相产物出口。

本发明进一步技术方案在于，所述水解反应器上部有多个开口，一个开口上安装有一个安全阀和压力表、一个开口上安装有液位变送器、一个开口为尿素溶液进料口、一个开口为气相产物出口。

本发明进一步技术方案在于，所述气相产物出口内壁设置有除雾器。

本发明进一步技术方案在于，所述加热炉通过电线连接控制器，所述控制器通过电线连接电源。

本发明进一步技术方案在于，所述控制器包含温度传感器。

采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：与目前已有的尿素水解反应器相比，该实验室尿素水解反应器具有以下特点：

1、目前现有的尿素水解反应器为适应设备大型化的需要，采用卧式反应器结构，蒸汽加热方式，换热面布置采用U型管结构。小型实验室尿素水解反应器采用立式反应器结构，反应器外部设置加热炉方式加热。这种小型实验室尿素水解反应器具有结构简单，加热表面积大，加热速度快，受热均匀等特点，有利于尿素溶液的水解及其研究。2、这种实验室尿素水解反应器加热炉采用电加热方式，系统运行稳定，适用于实验室尿素水解的相关研究。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明装置的正面结构示意图。

图2为本发明装置的俯视结构示意图。

其中：1是水解反应器；2是反应器进料口；3是气相产物出口；4是温度传感器接口；5是液位计接口；6是安全阀及气相压力表；7是测温套管；8是除雾器；9是液位变送器；10是加热炉；11是控制器；12是温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行说明，实施例对本发明不构成限制。

结合图1和图2；

一种实验室尿素水解反应装置，其特征在于，包含水解反应器（1），所述水解反应器的下方和四周由加热炉（10）包裹，所述加热炉（10）为电加热方式，加热炉（10）与水解反应器（1）契合，加热炉由支腿支撑，加热炉（10）通过电线连接一个带有温度传感器（12）的控制器（11），控制器（11）用于控制水解反应器（1）中温度和加热电压；水解反应器（1）上部设有尿素溶液进料口（2）和气相产物出口（3）。通过电加热方式提供尿素水解反应所需热量；反应器筒体内部分为下部液相空间和上部气相空间。本处技术方案所起到的实质技术效果是：a.该方法采用电加热方式，可以使该装置使用便捷、环保、节能，且适用于实验室尿素水解的相关研究。b.该装置带有控制器和温度传感器，能够即时反映水解反应器内部的温度，并可通过控制器对加热电压进行控制。c.该装置能够实现反应器加热均匀，不会造成受热不均的问题。

所述反应器上部有多个开口，一个开口上安装有一个安全阀和压力表、一个开口上安装有液位变送器、一个开口为尿素溶液进料口、一个开口为气相产物出口。所述气相产物出口设置有除雾器。

所述加热炉通过电线连接控制器（11），所述控制器（11）通过电线连接电源。所述控制器（11）包含温度传感器（12）。本处的技术方案所起到的实质的技术效果是，所述控制器（11）能够即时反映反应器内温度。

尿素溶液从反应器进料口（2）进入水解反应器，反应器的液位变送器（9）显示液位达到一定的值，尿素溶液在反应釜内发生水解反应，生成的气相产物不断由液体中分离，由气相产物出口（3）离开反应器。加热炉（10）提供水解反应所需的热量。