CN107428679A - 声处理用于尿素或三聚氰胺合成方法 - Google Patents
声处理用于尿素或三聚氰胺合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107428679A CN107428679A CN201680020198.7A CN201680020198A CN107428679A CN 107428679 A CN107428679 A CN 107428679A CN 201680020198 A CN201680020198 A CN 201680020198A CN 107428679 A CN107428679 A CN 107428679A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reactor
- sonication
- sound wave
- melamine
- urea
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000527 sonication Methods 0.000 title claims abstract description 47
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 title claims abstract description 35
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 title description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 30
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 16
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 15
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 14
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 9
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 8
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 2
- SQXFNEDZVPHSPV-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;urea Chemical compound O=C=O.NC(N)=O SQXFNEDZVPHSPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical group CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N ammonium carbamate Chemical compound [NH4+].NC([O-])=O BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N carbonic acid monoamide Natural products NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/10—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing sonic or ultrasonic vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/2455—Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants
- B01J19/246—Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants internally, i.e. the mixture circulating inside the vessel such that the upward stream is separated physically from the downward stream(s)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
- C07C273/04—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds from carbon dioxide and ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
- C07C273/12—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds combined with the synthesis of melamine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J2219/0873—Materials to be treated
- B01J2219/0877—Liquid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
用于尿素或三聚氰胺合成的方法及相应的反应器，包括对所述化学反应器内的反应液体物质或两相混合物的至少一部分进行声处理。
Description
技术领域
本发明涉及用于尿素或三聚氰胺合成的化学反应器和方法领域。
背景技术
本发明涉及的由氨(NH3)和二氧化碳(CO2)合成尿素的方法和相关设备以及由尿素合成三聚氰胺的方法已经在文献中有描述。例如，在乌尔曼工业化学百科全书(Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry)，德国化学学会出版社林格(Wiley-VCHVerlag)A27卷中记载了用于尿素合成的方法和设备；在乌尔曼工业化学百科全书第6版，第21卷，205页中记载了三聚氰胺合成的方法和设备。通常三聚氰胺设备与尿素设备结合，因为三聚氰胺的合成产生了含有氨和二氧化碳的气流(废气)，可以再次用作生产尿素的反应物。
WO 01/30748和WO 2005/102992中也描述了尿素的制备。
上述尿素和三聚氰胺合成方法目前仍然是研究对象，研究人员正在努力对其进行改进。
尿素的合成是在基本上非均相气/液体系的尿素反应器中进行。气相主要含有游离的二氧化碳和氨；液相含有NH3、氨基甲酸酯、碳酸氢盐、尿素和水。反应物从气相逐渐转移到液相，其中CO2与NH3反应，生成氨基甲酸酯，然后生成尿素和水，在两相之间连续交换CO2和NH3。
众所周知，尿素的形成涉及以下现象：在含气泡的蒸气与液体之间、气/液界面处发生的传质过程，生成氨基甲酸酯并产生热量；从气/液界面向气/液乳液的传热和传质，以及从气/液乳液向液体的传热和传质，在此过程中氨基甲酸酯转化成尿素。
因此，尿素反应器旨在获得良好的传质传热，尤其是在气/液界面处。在现有技术中，为了满足这一要求，故意在反应器中停留一定时间，以使气相转移到液相的量最大化，从而使反应器出口处的含有NH3和CO2的蒸气量最少。然而申请人发现，由于传热传质的限制，这些不利的蒸气总是存在于离开反应器的流体中，使反应减慢。
在尿素合成过程中遇到的另一个问题在于二氧化碳在水中的溶解度比在氨和尿素中低。为了克服这一缺陷，在现有技术中，使用的NH3过量于CO2，即NH3与CO2的比率明显大于2:1的化学计量比，例如3:1或更大的比率。此外，已知每个单一通道的转化率低，这导致从初始的直通式工艺到目前的汽提工艺的转变，汽提工艺包括中压和低压回收段，然而这一过程相当复杂而且费用昂贵。
汽提设备通常包括合成段，所述合成段包括反应器、汽提塔、冷凝器和洗涤器。所述装置在高压和高温下使用腐蚀性流体操作，因此需要昂贵的材料和建设方案。换句话说，由于反应器内的转化率低，需要在反应器的下游引入其它装置(例如汽提塔和冷凝器)，而这些装置很昂贵。
三聚氰胺的合成在液相和气/液界面处混合过程中具有类似的传质传热问题。三聚氰胺设备包括第一合成反应器(也称为初级反应器或三聚氰胺反应器)和第二汽提反应器。初级反应器进行液态尿素至三聚氰胺的吸热转化；所述初级反应器的流出物被引导至次级反应器，在次级反应器中经历使用气态氨进行汽提的过程。
初级反应器是具有内部再循环的反应器，通常包括围绕壳体布置成环形形式的加热束；尿素进料的外部流体和来自加热束区域的再循环流在壳体内汇集。
US 6815545和US 7041822分别公开了用于初级三聚氰胺反应器和次级三聚氰胺反应器的现有技术的典型配置。WO 2011/161215公开了一种组合式反应器，在一个加压体中结合了初级反应器、次级反应器和洗涤器的功能。
KR 2009 0029375公开了用于由邻二甲苯和碱金属催化剂制备5-正-苯甲基戊烯的声处理系统。
发明内容
本发明的目的是改进尿素和三聚氰胺合成的方法和装置。特别地，本发明的目的是克服上述问题和技术障碍。
形成本发明基础的思想是在尿素和三聚氰胺合成的方法和装置中使用声处理技术。术语“声处理(sonication)”表示对反应器内的液体或两相混合物(液相和气相)的至少一部分暴露于声波。
因此，本发明的目的通过根据权利要求1的方法来实现。本发明的另一方面涉及一种反应器，所述反应器被设计为将声处理应用于尿素或三聚氰胺的合成反应。所述反应器优选为非催化反应器。
本发明优选使用频率范围为1kHz-1MHz的声波进行声处理，尽管可以使用具有更高频率的声波。
优选地，声处理在超声频率下进行，例如至少20kHz或更高的频率；优选频率范围为20kHz-1MHz，更优选20kHz-100kHz，甚至还优选20kHz-40kHz。
所述声处理优选使用一个或多个声波源，所述声波源是电源或机械源。
电源例如包括有源元件，例如探针或膜，其在预定的频率下振动，并且将振动传送到周围液体，并以声波的形式在液体内传播。机械源根据空化原理运行，通常使用能够在液体中引起空化现象的专用转子。机械源被设计用于处理较大体积的液体。
由于声波的传播会出现衰减现象，所以优选地，声处理在小体积范围内进行，例如在声处理室内进行。有利地，所述声处理室具有比反应器体积明显更小的体积。在小尺寸的室内进行所述处理的一个优点是，对于同样的处理效率，降低声波发生器的功率，从而降低了成本。
在具有声处理室的反应器中，声波源被容纳在所述声处理室内，或者可选的，所述声波源直接与所述声处理室连通。为了处理所有液体，方便的做法是将所有液体循环或再循环通过所述声处理室。
在优选实施例中，例如，所述声处理室由与反应器壳体同轴的垂直轴柱形壁限定。更有利的是，所述声处理室底部和顶部都开口，从而允许液相(或两相)在声处理室内部和周围区域之间连续循环运动。液相通过两个开口端部之一(例如底端)进入，并从相对的另一端部(例如顶端)离开。流经所述声处理室时，液体受到声波的作用，并进行所需的声处理。尽管声波发生器和相应的声处理室的尺寸较小，但是通过再循环，所有的液体逐渐被声波作用。
声处理室内的声处理在再循环反应器中得到了促进。尽管声波位于反应器的相对小区域中，由于再循环，实际上更容易使所有的液体进行声处理。本发明适用于尿素再循环反应器和三聚氰胺再循环反应器。特别地，优选的应用涉及三聚氰胺再循环反应器，其已经包括限定反应区的内壳和同轴且同心的再循环区。为了实施本发明，可以改进这些反应器，例如在由内壳限定的区域中布置一个或多个声波发生器。
在直通式反应器中，其通常小于再循环反应器，声处理可以应用于整个反应器容积，即在这些情况下，声处理体积等于反应器的总容积。在直通式反应器中，声波的声波源装置的基座优选位于入口处或其附近。
在开放体积中应用声处理，在声波仪的指定影响范围内，声处理效果更好。本发明的另一方面在于提供至少一个能够引起液体运动并将其转移到声波仪的影响范围内的机械搅拌器。以这种方式抵消了声波的衰减现象，使声处理更加均匀。机械搅拌构成了优选的特性，但并不是不可缺少的。在一些实施例中，例如在三聚氰胺反应器内，由于密度差异而发生所需的循环，这也是由于在声处理室内发生反应之后形成气泡。
申请人发现，声处理的应用对于尿素和三聚氰胺的合成反应特别有利，能提高其转化效率。
本发明的优点基本上包括如下几点：
在两相系统中，气/液相之间的界面更大；
转化率更高；
化学反应加速，反应时间减少；
反应副产物减少。
不受理论的约束，申请人认为这种有益效果是由于声波引起的空化现象(声波空化)。术语“空化(cavitation)”表示气泡的形成，该气泡在液相中破裂，在局部(在非常小的体积内)产生非常高的压力和温度。例如，非限制性的理解，声波空化可局部地导致约5000K的温度和约500巴的压力。
声处理和随之而来的空化具有改善从气相到液相的传质传热效果，并因此促进氨基甲酸酯转化为尿素。在尿素反应器中，申请人已经发现，应用声处理增加了二氧化碳的溶解度，能够在NH3:CO2比率低于现有技术比率的情况下，即更接近化学计量值2的比率，实现良好的转化。
由于这些优点，反应器和相应合成段的技术可以简化，例如在内部和/或材料和/或尺寸方面，节省成本。例如，提高反应器中的转化率可以使得反应器本身的下游装置的成本降低。
借助于下面多个优选实施例的详细描述，这些优点将更加清楚。
附图说明
图1是设计用于实施本发明的用于尿素或三聚氰胺合成的循环反应器的示意图。
图2示出了实施本发明模式的涉及三聚氰胺反应器的更详细的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的反应器1的总图。反应器1包括具有垂直轴线3的壳体2，和顶部和底部都开口的内壳体4。所述内壳体4优选为柱形，具有垂直轴线，类似于外壳体2。更有利地，所述壳体4与壳体2同轴，即具有相同的垂直轴线3。
所述内壳体4限定了室5，室5内安装有至少一个声波源6。
反应器1装有液相，所述液相再循环通过室5，从而受到由所述源6发射的声波的作用。图1中的箭头7表示液体的再循环；尽管室5的容积明显小于反应器1的内部容积，但是由于所述再循环，几乎反应器1内容纳的所有液体都经受声处理。
图2更详细地示出了将本发明应用于三聚氰胺反应器的实施例。为了简单起见，与图1相同的内容用相同的附图标记表示。在图2所示的反应器中，壁(或管)4限定中心室5，中心室5形成初级反应区，该反应区经由管道11供给有尿素熔体10。环形室12围绕中心室5设置，形成液体的再循环区域。加热元件3，例如管，容纳在所述再循环室12内。
图2中的反应器包括另外的壳体14，限定再循环室12的外壁，并且还限定了壳体2和14之间的次级反应室15，经由位于所述室底部的环形分配器17向次级反应室15供给气态氨16。
反应器的顶部包括顶端室18，其收集在室5、12和15内释放的气体，所述气体主要包含NH3和CO2。所述气体形成废气流19，废气流被送往洗涤器。
声波源6优选地位于中心室5内。这样声处理影响在室5内再循环的液相，所述液相与尿素熔体10混合。
图2的反应器以下述方式操作。三聚氰胺液体在反应区5内以上升运动循环，在再循环区12内以下降运动循环，三聚氰胺液体也通过体13的作用被加热。因此，建立了以附图中箭头所示方向的再循环。应该注意的是，尽管源6仅位于特定区域，即位于直接供给有尿素熔体10的初级反应区5内，但是由于再循环运动，声处理影响在反应器中再循环的所有液体。
在正常操作期间，三聚氰胺液体达到附图中线20所示的液面，从壳体14的顶部边缘溢出，进入外围的室15。在室15内，由于从环形分配器17进料的气态氨16的反向流动，液体三聚氰胺经历汽提。汽提后的三聚氰胺21在所述室15的底部被收集；在顶端室18中收集在此过程中释放的气体，该气体含有二氧化碳和氨，并从管线19被排放到洗涤器。
可以对本发明进行变形。例如，参见图2，声波源可以位于再循环室12内。声波源6可以是电源类型的或机械源类型的。所述声波源可以以等同的方式由多种源形成。
图2中的实施例示出了三聚氰胺反应器，其内部包括初级反应区，位于中心室5和再循环室12内，还包括次级或汽提反应区，位于环形室15内。然而，本发明也适用于仅包含初级反应区的常规反应器。在这种情况下，氨汽提在外部反应器内进行。在其它实施例中，废气19的洗涤器可以并入到相同的反应器中，例如并入反应器1的顶部，这也落入本发明的保护范围内。
Claims (16)
1.在化学反应器内由氨和二氧化碳合成尿素的方法，或由尿素合成三聚氰胺的方法，所述方法的特征在于，包括对所述化学反应器内的反应液体或两相混合物的至少一部分进行声处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述声波的频率范围为1kHz-1MHz。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述声波的频率等于或大于20kHz，优选为20-40kHz。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述声波由一个或多个电源或机械源产生。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述声处理在所述化学反应器内部的声处理区(5)中进行。
6.根据权利要求5所述的方法，包括使液相或液/气相循环通过至少一个反应区(5)和再循环区(12)，所述反应区(5)和再循环区(12)在所述反应器(1)内同轴且同心布置，其中所述声处理在所述反应区和再循环区两者中的至少其中之一内进行。
7.根据权利要求6所述的方法，对于合成三聚氰胺，其中反应区(5)是初级反应区，供给有尿素熔体(10)。
8.一种用于合成尿素或三聚氰胺的非催化反应器，其特征在于，所述非催化反应器包括至少一个声处理的声波源(6)。
9.根据权利要求8所述的反应器，其中所述声波源(6)位于声处理室(5)的内部。
10.根据权利要求9所述的方法，所述声处理室(5)在所述反应器(1)内由柱形壁(4)或垂直轴管限定。
11.根据权利要求10所述的反应器，所述声处理室(5)与所述反应器同轴。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的反应器，其特征在于，所述声波源(6)被设计成产生频率范围为1kHz-1MHz的声波，优选为至少20kHz的超声频率。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的反应器，包括同心且同轴的反应室(5)和再循环室(12)，其中所述至少一个声波源(6)位于所述反应室(5)和再循环室(12)其中之一的内部。
14.根据权利要求13所述的反应器，所述反应器用于三聚氰胺合成，其中所述反应室(5)由中心管(4)限定，并且直接与尿素熔体(10)的入口连通，并且所述再循环室(12)是围绕所述反应室的环形室且包括加热元件(13)。
15.根据权利要求8-14中任一项所述的反应器，其特征在于，所述反应器包括机械搅拌器，用于将所述反应器内部的液相导向至所述声处理声波源(6)。
16.声处理用于反应器内尿素合成或反应器内三聚氰胺合成的用途，其中所述处理将声波传递至所述反应器内液体或两相混合物的至少一部分。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP15161665.3 | 2015-03-30 | ||
| EP15161665.3A EP3075725A1 (en) | 2015-03-30 | 2015-03-30 | Sonication in a urea or melamine synthesis process |
| PCT/EP2016/055264 WO2016156015A1 (en) | 2015-03-30 | 2016-03-11 | Sonication in a urea or melamine synthesis process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107428679A true CN107428679A (zh) | 2017-12-01 |
| CN107428679B CN107428679B (zh) | 2020-09-01 |
Family
ID=53181046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201680020198.7A Expired - Fee Related CN107428679B (zh) | 2015-03-30 | 2016-03-11 | 声处理用于尿素或三聚氰胺合成方法 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10507451B2 (zh) |
| EP (2) | EP3075725A1 (zh) |
| CN (1) | CN107428679B (zh) |
| AU (1) | AU2016239601B2 (zh) |
| BR (1) | BR112017021048B1 (zh) |
| CA (1) | CA2978218A1 (zh) |
| CL (1) | CL2017002440A1 (zh) |
| MX (1) | MX2017012306A (zh) |
| MY (1) | MY191877A (zh) |
| RU (1) | RU2718901C2 (zh) |
| SA (1) | SA517390002B1 (zh) |
| UA (1) | UA120533C2 (zh) |
| WO (1) | WO2016156015A1 (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1051076C (zh) * | 1991-01-15 | 2000-04-05 | 尤里亚卡萨利公司 | 产生尿素的方法及其反应器和相关装置 |
| WO2001030748A1 (en) * | 1999-10-26 | 2001-05-03 | Dsm N.V. | Process for the preparation of urea |
| US20040022695A1 (en) * | 2002-07-30 | 2004-02-05 | Simon William P. | High volume ultrasonic flow cell |
| US20040256213A1 (en) * | 2001-07-30 | 2004-12-23 | Evgeny Marhasin | High power ultrasonic reactor for sonochemical applications |
| WO2005102992A1 (en) * | 2004-04-22 | 2005-11-03 | Dsm Ip Assets B.V. | Process for the preparation of urea from carbon dioxide and ammonia in a urea plant |
| CN201053003Y (zh) * | 2007-06-08 | 2008-04-30 | 王庆仁 | 一种旋笛式低频声波尿素合成塔内粉尘聚合、防粘壁装置 |
| KR20090029375A (ko) * | 2007-09-18 | 2009-03-23 | 주식회사 효성 | 초음파처리시스템 및 2단계로 구성된 초음파처리시스템을통한 5-오르토-톨릴펜텐의 제조방법 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3325386A (en) * | 1963-12-18 | 1967-06-13 | Jurschewitz Paul Arth Woldemar | Polymerization process using ultrasonic virbrations |
| AT389235B (de) * | 1987-05-19 | 1989-11-10 | Stuckart Wolfgang | Verfahren zur reinigung von fluessigkeiten mittels ultraschall und vorrichtungen zur durchfuehrung dieses verfahrens |
| AT409489B (de) | 2000-10-20 | 2002-08-26 | Agrolinz Melamin Gmbh | Verfahren zur herstellung von melamin |
| AT411462B (de) | 2001-12-12 | 2004-01-26 | Agrolinz Melamin Gmbh | Verfahren zur reinigung einer melaminschmelze |
| NL1021637C2 (nl) * | 2002-07-29 | 2004-01-30 | Dsm Nv | Werkwijze voor het vergroten van de capaciteit van een ureumfabriek. |
| RU2252070C1 (ru) * | 2004-06-16 | 2005-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Астор-С" | Способ обработки жидкостей в кавитационном реакторе |
| ITMI20072206A1 (it) * | 2007-11-21 | 2009-05-22 | Snam Progetti | Metodo per il recupero di ammoniaca da una corrente gassosa in un processo di sintesi di urea |
| US20090166177A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-02 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic treatment chamber for preparing emulsions |
| EP2399669A1 (en) | 2010-06-24 | 2011-12-28 | Borealis Agrolinz Melamine GmbH | Horizontal high-pressure melamine reactor |
| CN102557174B (zh) * | 2012-01-06 | 2013-08-14 | 长沙华时捷环保科技发展有限公司 | 用氨氮废水处理装置降解处理氨氮废水的方法 |
| CN103601693A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-02-26 | 李东田 | 氨气循环作载气的一步法三聚氰胺生产方法 |
-
2015
- 2015-03-30 EP EP15161665.3A patent/EP3075725A1/en not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-03-11 WO PCT/EP2016/055264 patent/WO2016156015A1/en active Application Filing
- 2016-03-11 BR BR112017021048-7A patent/BR112017021048B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2016-03-11 CN CN201680020198.7A patent/CN107428679B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2016-03-11 EP EP16712266.2A patent/EP3277661B1/en not_active Not-in-force
- 2016-03-11 AU AU2016239601A patent/AU2016239601B2/en not_active Ceased
- 2016-03-11 CA CA2978218A patent/CA2978218A1/en active Pending
- 2016-03-11 US US15/563,460 patent/US10507451B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2016-03-11 UA UAA201710327A patent/UA120533C2/uk unknown
- 2016-03-11 RU RU2017133799A patent/RU2718901C2/ru active
- 2016-03-11 MY MYPI2017703341A patent/MY191877A/en unknown
- 2016-03-11 MX MX2017012306A patent/MX2017012306A/es unknown
-
2017
- 2017-09-21 SA SA517390002A patent/SA517390002B1/ar unknown
- 2017-09-28 CL CL2017002440A patent/CL2017002440A1/es unknown
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1051076C (zh) * | 1991-01-15 | 2000-04-05 | 尤里亚卡萨利公司 | 产生尿素的方法及其反应器和相关装置 |
| WO2001030748A1 (en) * | 1999-10-26 | 2001-05-03 | Dsm N.V. | Process for the preparation of urea |
| US20040256213A1 (en) * | 2001-07-30 | 2004-12-23 | Evgeny Marhasin | High power ultrasonic reactor for sonochemical applications |
| US20040022695A1 (en) * | 2002-07-30 | 2004-02-05 | Simon William P. | High volume ultrasonic flow cell |
| WO2005102992A1 (en) * | 2004-04-22 | 2005-11-03 | Dsm Ip Assets B.V. | Process for the preparation of urea from carbon dioxide and ammonia in a urea plant |
| CN201053003Y (zh) * | 2007-06-08 | 2008-04-30 | 王庆仁 | 一种旋笛式低频声波尿素合成塔内粉尘聚合、防粘壁装置 |
| KR20090029375A (ko) * | 2007-09-18 | 2009-03-23 | 주식회사 효성 | 초음파처리시스템 및 2단계로 구성된 초음파처리시스템을통한 5-오르토-톨릴펜텐의 제조방법 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李娟: "声化学反应器中声场的研究", 《中国优秀硕士学位论文 工程科技I辑》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016156015A1 (en) | 2016-10-06 |
| BR112017021048B1 (pt) | 2020-11-17 |
| US10507451B2 (en) | 2019-12-17 |
| MY191877A (en) | 2022-07-18 |
| EP3075725A1 (en) | 2016-10-05 |
| MX2017012306A (es) | 2017-12-14 |
| BR112017021048A2 (pt) | 2018-07-03 |
| AU2016239601B2 (en) | 2020-08-06 |
| CL2017002440A1 (es) | 2018-03-16 |
| EP3277661B1 (en) | 2018-12-12 |
| RU2017133799A3 (zh) | 2019-05-06 |
| EP3277661A1 (en) | 2018-02-07 |
| CN107428679B (zh) | 2020-09-01 |
| AU2016239601A1 (en) | 2017-09-21 |
| CA2978218A1 (en) | 2016-10-06 |
| SA517390002B1 (ar) | 2021-06-07 |
| RU2718901C2 (ru) | 2020-04-15 |
| UA120533C2 (uk) | 2019-12-26 |
| US20180071708A1 (en) | 2018-03-15 |
| RU2017133799A (ru) | 2019-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102524564B1 (ko) | Px로 pta를 생성하는 내장 마이크로 인터페이스 장치 강화 반응 시스템 및 공정 | |
| AU2013257378A1 (en) | Method and apparatus for the production of urea from ammonia and carbon dioxide | |
| CN108602763A (zh) | 合成尿素的组合装置 | |
| US20100163402A1 (en) | System for alternative fuel with high efficiency of loop reactor and method thereof | |
| CN109956852B (zh) | 节能高效的苯酚羟基化制备苯二酚的方法 | |
| RU2664069C2 (ru) | Комбинированный реактор для синтеза меламина при высоком давлении | |
| CN112456450B (zh) | 一种含有机物废硫酸资源化利用的系统和方法 | |
| CN105017027B (zh) | 一种邻苯二胺还原后物料分层工艺 | |
| CN107428679A (zh) | 声处理用于尿素或三聚氰胺合成方法 | |
| CN107249728A (zh) | 用于实施化学合成的方法和合成反应器 | |
| TW200831448A (en) | Process for preparing cyanohydrins and their use in the preparation of alkyl methacrylates | |
| US20210197160A1 (en) | Reaction tower, production system, and production method for producing potassium manganate | |
| CN202376982U (zh) | 酰胺化反应器 | |
| CN205517782U (zh) | 一种自动搅拌的酯化釜 | |
| US10493421B2 (en) | Reactor-condenser for the synthesis of urea | |
| CN203582768U (zh) | 固定床连续化叔胺生产装置 | |
| JP4925276B2 (ja) | ミキサセトラ型ブンゼン反応器 | |
| CN206089514U (zh) | 一种采用玉米芯制造糠醛的设备 | |
| CN107021598A (zh) | 一种造纸污泥资源化利用装置 | |
| CN105233761A (zh) | 等温固定床反应釜 | |
| CN103752225A (zh) | 具有双上升动能的自循环合成反应器 | |
| CN103657532A (zh) | 自循环化学合成器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200901 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |