[发明专利]在真空浓缩系统中蒸汽夹带尿素的回收方法

说明书

在生产尿素的所有过程中都有一个最后浓缩段，以去除在合成段产生的、和导入后面工段的尿素溶液浓缩前所含的水分，以便获得实际上不含水分的熔融尿素，然后冷却，制成颗粒产品。

上述的最后浓缩段，通常包括两级强真空蒸发段，他们分别在70～75%真空度（第一段）和95～98%真空度（第二段）下操作，每一级包括换热器和为分离由尿素产生的蒸汽（主要是水汽）的分离器，每个分离器与两级或多级惰性气体冷凝和抽提泵统相联（带蒸汽喷射器的真空系统）。

即使在最先进的工艺过程中，也会有大量尿素被两级真空蒸发分离器中分离出的蒸汽所夹带，因此，在真空系统中，由液压导管排出的冷凝液中就含有这种尿素。

上述的冷凝液（排放水）必须在复杂而费用高的处理装置中进行处理，在此，所含尿素被不解，所生成的NH₃和CO₂与冷凝液中所含的相同的物质一起被蒸发分离。随后，这样获得的NH₃和CO₂蒸汽送到尿素生产装置的合成和循环段，再次转变成尿素产品。

这种复杂而费用高的处理装置使之有可能降低原料（NH₃和CO₂）的消耗并保持废水达到污染要求的允许标准。

废水处理装置的规模主要依据尿素处理量确定，而且尿素生产段（循环一合成）也必须加大，因为它们必须能够再处理在水处理段中由于尿素水解而产生的气体。

所有这些将导致在水处理（水解）段和合成一循环段（尿素溶液的蒸发）两段高的投资费用和有用能量（中压蒸汽）的消耗。

此外，在真空分离器中由蒸汽夹带的尿素有时引起交换器过早的结垢和真空段喷射器堵塞，造成不良操作条件（真空度减小）。为使操作条件恢复到正常状态，常常需要停车，造成生产损失。

在真空分离器中分离蒸汽夹带的尿素，从而使夹带量限制在不影响尿素产量的程度，必须用非常复杂的高压力降的分离器（旋风系统、利用除雾器），但是这种方法因复杂的系统容易堵塞且压力降造成能量消耗高而不能采用。

大型重力分离器是系统中使用最广泛的分离器。从上述的浓缩器中，允许夹带尿素产量的1～3%，随着带来上面所说的麻烦。

本发明的目的是经济地回收尿素真空浓缩段分离器中蒸汽夹带的尿素的方法，该法能避免上面所说的麻烦（高投资费用和高能耗以及产品损失大）。

根据本发明所形成的方法，在一般包括两段蒸发和蒸汽分离的尿素最后浓缩段，在分离器中通常靠重力由尿素分离出的、且夹带含有的尿素量相当于产物量的1～3%的蒸汽，在将其送入真空系统之前，与尿素水溶液密切接触，使几乎所有蒸汽夹带的尿素都留在水溶液中，这样就使蒸汽的尿素含量减少到200ppm以下（除掉了尿素夹带量的约99%）。

由于夹带尿素而增浓的尿素水溶液，达到系统中最佳浓度后再循环到最后真空浓缩段，在此消耗适当量的低压蒸汽，转变成产品。

实际上不含尿素的蒸汽随后在真空段根据已知技术进行处理，不存在上面所说的缺点，这样得到的废水很少被尿素染染，而且仅需有限的处理（减少或取消水解段）。

本发明的说明可参考附图1，图解说明一个可能的实施方案。

在A段（合成和循环）中，根据已知技术产生的尿素溶液（物流1）被送入真空浓缩段B1和B2，真空浓缩段也是根据已知技术操作的，每一段包括换能器EB1（相应的EB2）和重力分离器SB1（相应的SB2），在此物流1中几乎全部的水都被蒸发和分离。

含有夹带尿素（B1段的物流2和B2段的物流3）的蒸汽（含微量NH₃和CO₂的水汽）根据本发明在回收段SR1（相应的SR2）进行处理，在此几乎全部夹带尿素由于在本段进行的蒸汽和尿素水溶液密切接触而被消除，蒸汽的压力降是微不足道的。

在回收段SR1和SR2中以水溶液态（物流4，相应的5）回收的尿素，随后直接循环到真空浓缩段B1和B2。

将控制量的蒸汽冷凝液（物流6和7）送入SR1和SR2段，以保持水的平衡。

蒸汽（带微量NH₃和CO₂的水汽）（物流8和9）实际上不含尿素，随后送入真空系统V1（相应的V2），每真空系统包括冷凝器EV1a和EV1b（相应的EV2a和EV2b）和蒸汽喷射器JV1a，JV1b，JV1c（相应的JV2a，JV2b）。真空系统V1的喷射器JV1a通常直接导入分离SB2的下游，从而在其中保持最大的真空度。