[发明专利]一种用于水溶液全循环法制尿素的抽真空方法

说明书

本发明属于尿素生产技术领域，特别涉及一种用于水溶液全循环法制尿素的抽真空方法。

水溶液全循环法制尿素生产过程可分为以下四个步骤：原料净化和压缩、尿素合成、甲胺分解和NH₃的解吸及NH₃和CO₂回收循环、尿素溶液加工。在尿素溶液加工步骤，尿素合成熔融物经中、低压分解和闪蒸之后，从闪蒸槽得到的约90℃、71％(w)的尿液，从底部进入一段蒸发器1蒸发后通过连通管3从底部进入蒸发器2进行蒸发，然后从二段蒸发器下部出液口通过连通管4进入熔融泵5，被泵送至造粒塔顶造粒喷头6喷洒造粒，在塔底得到颗粒状成品尿素。一、二段蒸发旨在最大限度去除尿素中水分，使尿素溶液浓度达99.5％(w)以上。蒸发在高温——130-140℃、低压——一段蒸发蒸发压为0.033MPa(绝对压力)、二段蒸发蒸发压为0.0033MPa(绝对压力)。一、二段蒸发器中的低压分别由喷射泵7、8和9把1.2MPa水蒸汽高速喷出抽真空形成。喷射泵喷出的水蒸汽直接放空，在蒸发过程中耗用大量水蒸汽；喷射泵材质要求严格、制造成本高且易受腐蚀损坏；放空水蒸汽里含有少量NH₃和CO₂，造成一定程度的空气污染。

本发明目的在于提供一种用于水溶液全循环法制尿素的抽真空方法，该法不用高压蒸汽抽真空而改用氨冷凝器出来的回水抽真空以满足一、二段蒸发所需低压。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于水溶液全循环法制尿素的抽真空方法，通过在氨冷凝器回水管和一、二段蒸发器间设置带有阀门的连通管，利用位于高处的氨冷凝器出来的回水对尿素蒸发器抽真空。

在氨冷凝器回水管初始水平段上面设有通孔，该通孔与两段蒸发器之间用带有控制阀的端部呈倒U型的连通管连通。

在氨冷凝器回水管垂直段上设有通孔，该通孔与两段蒸发器之间用带有控制阀的端部近似呈倒U型的连通管连通，连通管与回水管连接端管向上倾斜。

回水管与蒸发器连通管路上控制阀前设有一分离器，分离器下部一侧设有控制阀门。

氨冷凝器位于距地面30米以上高处，连通管管径为57-89mm。

图1为现有蒸发工艺流程图；

图2为实施例1蒸发工艺流程图；

图3为实施例2蒸发工艺流程图。

在水溶液全循环法制尿素工艺中，氨冷凝器作用为：将一吸塔来的气氨冷凝成液氨。冷水经上水管10、阀门11进入氨冷凝器12，然后经阀门13和回水管14入循环水池冷却后循环利用，氨冷凝器一般设于30米高的六层楼上，一段蒸发器1、二段蒸发器2安装于25米高的五层楼上。本发明通过在氨冷凝器回水管和一、  二段蒸发器间设置带有阀门的连通管，变利用高压水蒸汽抽真空为利用位于高处的氨冷凝器出来的回水对蒸发器抽真空，工艺简单；既去掉了蒸汽供应及输送设备又省去了对材质要求严格而且易受腐蚀损坏的喷射泵，设备投资大为降低，设备维修费用大为降低，又节约了大量蒸汽。据理论推算，三台喷射泵每生产1吨尿素消耗水蒸汽80kg，按日产250吨尿素计，本发明可日节约蒸汽20吨，每吨蒸汽按50元计，年仅蒸汽可节约36万元。由于不使用蒸汽避免了直接向大气放空导致大气污染。省掉了蒸汽，也减少了返回系统的水。另外，现有技术对蒸汽压力要求较高，生产中常因蒸汽压力波动影响蒸发器中真空度，进而造成尿素水分含量高，影响尿素产品质量。采用本发明使蒸发器中真空度保持稳定，尿素产品质量高。

下面结合附图通过实施例进一步说明本发明。

实施例1，一种用于水溶液全循环法制尿素的抽真空方法，利用氨冷凝器12出来的回水对一、二段蒸发器1、2进行抽真空操作，它通过下列手段实现：氨冷凝器位于距地面30米的六层楼上，10为上水管，14为回水管，11、13为控制阀门。氨冷凝器回水管初始水平段14-1上面设有通孔14-2，通孔14-2通过端部15-1呈倒U型的连通管15与分离器16顶端连通，分离器底部一侧接控制阀门16-1，另侧通过连通管17和18分别与一、二段蒸发器顶部连通。连通管17、18上分别设有控制阀门19、20，尿液从一段蒸发器1底部进入经蒸发从其下部尿液出口经连通管21从二段蒸发器2底部进入继续进行蒸发，而后从其下部尿液出口流出。分离器16起分离除去来自蒸发器的含少量NH₃和CO₂的雾沫的作用，以保持用于冷凝的循环水不受污染。连通管15、17、18孔径80mm，回水管14的孔径为300mm。