一种三聚氰胺生产中溶解固体尿素的节能装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于固体尿素熔融设备技术领域，提出了一种三聚氰胺生产中溶解固体尿素的节能装置，包括尿素熔融罐和液尿洗涤塔，液尿洗涤塔内设置有一中部封头，液尿洗涤塔内位于中部封头上设置有中部塔釜，液尿洗涤塔底端设置有底部塔釜，其顶端设置有液尿喷头和高温工艺气入口，底部塔釜与尿素熔融罐连接，其还通过液尿循环泵与液尿喷头连通，中部塔釜的一侧通过气液分离器与底部塔釜连通，中部封头上设置有一熔融尿素引出管线，中部塔釜通过熔融尿素引出管线与尿素熔融罐连通，解决了溶解固体尿素会消耗大量的蒸汽，提高了生产成本的技术问题。

Energy saving device and method for dissolving solid urea in melamine production

The invention belongs to the technical field of solid urea melting equipment. An energy-saving device for dissolving solid urea in melamine production is proposed, which includes urea melting tank and liquid urea scrubbing tower. A middle head is arranged in the liquid urea scrubbing tower, a middle tower kettle is arranged on the middle head, and a bottom end of the liquid urea scrubbing tower is arranged in the liquid urea scrubbing tower. A bottom tower kettle is provided with a liquid-urea nozzle and a high temperature process gas inlet at the top, a bottom tower kettle connected with a urea melting tank, and a liquid-urea nozzle connected with the bottom tower kettle through a liquid-liquid circulating pump. One side of the middle tower kettle is connected with the bottom tower kettle through a gas-liquid separator, and a molten urea extraction pipeline is arranged on the middle head, and the middle part is connected with the bottom tower kettle. The tower kettle is connected with the urea melting tank through the melting urea extraction pipeline, which solves the technical problem that the dissolved solid urea will consume a large amount of steam and increase the production cost.

【技术实现步骤摘要】
一种三聚氰胺生产中溶解固体尿素的节能装置及方法
本专利技术属于固体尿素熔融设备
，涉及一种三聚氰胺生产中溶解固体尿素的节能装置及方法。
技术介绍
对于没有配套尿素装置的一步法三聚氰胺生产工艺来说，将外购的固体尿素溶解成熔融状的液体尿素是必不可少的环节。其常见做法是：在“尿素熔融槽”的设备管程内通入0.35-0.4Mpa的低压蒸汽，固体尿素投入到“尿素熔融槽”的壳程内，蒸汽的热量通过换热管传递到固体尿素中对其进行熔解，熔解后的熔融尿素汇集在“尿素熔融槽”的底部，利用位差或用泵将其输送到三聚氰胺装置的液尿系统中，利用这种方法溶解固体尿素会消耗大量的蒸汽，提高了生产成本。
技术实现思路
本专利技术提出了一种三聚氰胺生产中溶解固体尿素的节能装置及方法，解决了上述技术问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种三聚氰胺生产中溶解固体尿素的节能装置，包括：尿素熔融罐和液尿洗涤塔，所述液尿洗涤塔内设置有一中部封头，所述液尿洗涤塔内位于所述中部封头上设置有中部塔釜，所述液尿洗涤塔底端设置有底部塔釜，其顶端设置有液尿喷头和高温工艺气入口，所述底部塔釜与所述尿素熔融罐连接，其还通过液尿循环泵与所述液尿喷头连通，所述中部塔釜的一侧通过气液分离器与所述底部塔釜连通，所述中部封头上设置有一熔融尿素引出管线，所述中部塔釜通过所述熔融尿素引出管线与所述尿素熔融罐连通。进一步，所述中部塔釜内设置有多层冷却管束，所述冷却管束内通有循环冷却水。进一步，所述熔融尿素引出管线上依次设置有流量计和调节阀。进一步，所述熔融尿素引出管线与所述中部封头连接的一端高于其与所述尿素熔融罐连接的一端。进一步，所述底部塔釜通过液尿管道与所述尿素熔融罐连通，所述液尿管道倾斜设置，且与所述底部塔釜连接的一端朝下，所述液尿管道上设置有流量计和调节阀。进一步，所述尿素熔融罐包括內罐、外罐以及设置在二者之间的夹层，所述夹层内通有保温蒸汽，所述內罐内设置有搅拌装置，其上方设置有固体尿素入口。一种三聚氰胺生产中溶解固体尿素的节能方法，包括以下步骤：S1、通过高温工艺气入口向液尿洗涤塔中通入高温工艺废气，同时通过液尿喷头将高温液尿也喷入其中，使液尿和高温工艺气充分混合后，降温后的工艺气夹带少量液尿进入气液分离器中进行气液分离，升温后的液尿落入中部封头上的中部塔釜中；S2、中部塔釜中的高温液尿通过熔融尿素引出管线进入尿素熔融罐中将其中的固体尿素进行熔融；S3、尿素熔融罐中熔融后的液尿输送至底部塔釜中，底部塔釜中的液尿部分输送至液尿喷头中，剩余的部分输送至其他反应器内用于生产三聚氰胺。与现有技术相比，本专利技术工作原理和有益效果为：本专利技术中，利用掺杂有少量三聚氰胺的高温工艺气体在冷却过程中放出的大量热量，实现固体尿素的熔融，维持了整个液尿系统的物料平衡，节省大量能源，并且降低了生产成本，使一步法三聚氰胺生产中溶解固体尿素不再需要蒸汽(仅需要少量的保温蒸汽)，本专利技术的装置及方法消耗的蒸汽用量仅仅是传统方法的5％，大大节省了能源。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术结构示意图；图中：1-尿素熔融罐，2-液尿洗涤塔，3-液尿循环泵，4-冷却管束，5-气液分离器，6-底部塔釜，7-中部塔釜，8-流量计，9-液尿喷头，10-中部封头，11-熔融尿素引出管线，12-调节阀，13-高温工艺气入口，14-液尿管道，15-內罐，16-外罐，17-夹层，18-固体尿素入口，19-搅拌装置。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提出一种三聚氰胺生产中溶解固体尿素的节能装置及方法。对于一步法三聚氰胺生产工艺来说，“液尿洗涤塔2”的作用是将来自成品铺集系统、夹带有少量三聚氰胺粉末的210℃高温工艺气冷却、净化为生产工艺需要的140℃纯净工艺气。工艺气冷却过程中，将有大量热量释放出来。通过“液尿循环泵3”，将“液尿洗涤塔2”底部塔釜6内、温度为133-134℃熔融尿素输送至“液尿洗涤塔2”的顶部液尿喷头9，循环的熔融尿素与从“液尿洗涤塔2”顶部进入的高温工艺气充分混合，与高温工艺气混合后的熔融尿素由于吸收了工艺气的热量，其温度将瞬间升高至155℃(该温度测量点位于液尿喷头9与“液尿洗涤塔2”冷却管束之间)。如果熔融尿素长时间维持在155℃，则有大量的缩二脲(C2H5N3O2)生成，由于缩二脲的熔点为185-190℃，远远超过尿素熔点132.7℃，当缩二脲的比例超过一定量时，将会造成管线、系统堵塞。因此与高温工艺气混合后的熔融尿素要迅速进行冷却。液尿喷头9下面，在“液尿洗涤塔2”中上部设置有多层冷却管束，冷却管束管程内通有循环冷却水，从塔顶并流而下的155℃的工艺气和循环熔融尿素经过多层冷却管束与循环冷却水换热后，先把部分热量从工艺气和循环熔融尿素中带走，使工艺气和熔融尿素的温度首先降低至137℃，该温度高于固体尿素的熔点132.7℃，因此可以用在“液尿洗涤塔2”内循环的熔融尿素来熔解固体尿素。在“液尿洗涤塔2”中部设置一个中部封头10，中部封头10与“液尿洗涤塔2”形成中部塔釜7，从中部封头10的底部通过熔融尿素引出管线11引出一部分137℃的熔融尿素进入“尿素熔融罐1”内，熔融尿素引出管线11上设有流量计8和调节阀12，调整阀门开度，保证熔融尿素一定的流量值(这是为了其提供的热量能够完全熔解加入“尿素熔融罐1”内的固体尿素)，由于调节阀12的节流作用，调节阀12与“液尿洗涤塔2”之间的熔融尿素引出管线11内始终充满了熔融尿素，保证了“液尿洗涤塔2”内的工艺气不会随着引出的熔融尿素泄漏至“尿素熔融罐1”内而污染环境。“尿素熔融罐1”设备壳体外壁设有蒸汽保温夹套，内部设有搅拌器，从熔融尿素引出管线11进入“尿素熔融罐1”内的熔融尿素与加入“尿素熔融罐1”内的固体尿素，在搅拌器的作用下充分混合并快速熔解，“尿素熔融罐1”内最终的熔融尿素温度为132.7℃，通过位差或用泵将其输送至“液尿洗涤塔2”的底部塔釜6中。除了从“液尿洗涤塔2”中部引出的一部分137℃熔融尿素去往“尿素熔融罐1”内熔解固体尿素外，另一部分137℃熔融尿素被工艺气从“液尿洗涤塔2”中部带到气液分离器5，经气液分离器5分离后的137℃的熔融尿素靠位差进入“液尿洗涤塔2”的底部塔釜6，与来自“尿素熔融罐1”内132.7℃的熔融尿素混合后，底部塔釜6内熔融尿素的温度为133-134℃，这些熔融尿素通过液尿循环泵3连续输送至“液尿洗涤塔2”的顶部液尿喷头9，以上工艺操作过程是连续进行的。在液尿循环泵3出口管线上用分支管线将熔融尿素输送至反应器内用来产生三聚氰胺。实际上从此分支管线去往反应器的熔融尿素重量与加入“尿素熔融罐1”内的固体尿素重量是相等的，这维持了整个液尿系统的物料平衡。另外，从气液分离器5气体出口得到137℃的纯净工艺气，这些纯净工艺气将去往三聚氰胺装置的其它系统。通过以上技术方案，一步法三聚氰胺生产中溶解固体尿素不再需要蒸汽(仅需要少量的保温蒸汽)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三聚氰胺生产中溶解固体尿素的节能装置，其特征在于，包括尿素熔融罐(1)和液尿洗涤塔(2)，所述液尿洗涤塔(2)内设置有一中部封头(10)，所述液尿洗涤塔(2)内位于所述中部封头(10)上设置有中部塔釜(7)，所述液尿洗涤塔(2)底端设置有底部塔釜(6)，其顶端设置有液尿喷头(9)和高温工艺气入口(13)，所述底部塔釜(6)与所述尿素熔融罐(1)连接，其还通过液尿循环泵(3)与所述液尿喷头(9)连通，所述中部塔釜(7)的一侧通过气液分离器(5)与所述底部塔釜(6)连通，所述中部封头(10)上设置有一熔融尿素引出管线(11)，所述中部塔釜(7)通过所述熔融尿素引出管线(11)与所述尿素熔融罐(1)连通。

【技术特征摘要】
1.一种三聚氰胺生产中溶解固体尿素的节能装置，其特征在于，包括尿素熔融罐(1)和液尿洗涤塔(2)，所述液尿洗涤塔(2)内设置有一中部封头(10)，所述液尿洗涤塔(2)内位于所述中部封头(10)上设置有中部塔釜(7)，所述液尿洗涤塔(2)底端设置有底部塔釜(6)，其顶端设置有液尿喷头(9)和高温工艺气入口(13)，所述底部塔釜(6)与所述尿素熔融罐(1)连接，其还通过液尿循环泵(3)与所述液尿喷头(9)连通，所述中部塔釜(7)的一侧通过气液分离器(5)与所述底部塔釜(6)连通，所述中部封头(10)上设置有一熔融尿素引出管线(11)，所述中部塔釜(7)通过所述熔融尿素引出管线(11)与所述尿素熔融罐(1)连通。2.根据权利要求1所述的一种三聚氰胺生产中溶解固体尿素的节能装置，其特征在于，所述中部塔釜(7)内设置有多层冷却管束(4)，所述冷却管束(4)内通有循环冷却水。3.根据权利要求1所述的一种三聚氰胺生产中溶解固体尿素的节能装置，其特征在于，所述熔融尿素引出管线(11)上依次设置有流量计(8)和调节阀(12)。4.根据权利要求1所述的一种三聚氰胺生产中溶解固体尿素的节能装置，其特征在于，所述熔融尿素引出管线(11)与所述中部封头(10)连接的一端高于其与所述尿素熔融罐(1)连接的一端。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：何淼，刘健，郑鸿飞，李可大，马德义，和会光，
申请(专利权)人：辛集市九元化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13