CN110975763A - 采用液体尿素制备氰尿酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用液体尿素制备氰尿酸的方法，涉及氰尿酸生产技术领域，采用液体尿素作为氰尿酸生产原料，利用上料机构进行液体尿素上料操作；液体尿素装于若干个料盆内，若干个料盆并列放置在台架上，台架下方能够沿着轨道移动，在上料工位、热解工位及卸料工位间的转移，完成上料、热解及卸料工序的操作。利用本发明能够通过上料机构一次性完成多个料盆的同时上料，提高了上料效率，大大降低了工作人员的劳动强度，适用于大批量生产。

Description

采用液体尿素制备氰尿酸的方法
技术领域
本发明涉及氰尿酸生产技术领域，尤其涉及一种采用液体尿素制备氰尿酸的方法。
背景技术
现有技术中采用颗粒尿素作为氰尿酸的生产原料，对于小批量生产用户而言，颗粒尿素具有运输和销售方便的优点。而对于大批量生产氰尿酸的工厂而言，将颗粒尿素作为原料进行工业生产，袋装颗粒尿素就凸显出以下缺点：一个是使用时需要拆包装，容易造成遗撒；二是在使用时需要将其融化成液体，增加能耗。在上料时，需要工作人员搬运尿素袋再倾倒至料斗内，长时间操作，工作人员的劳动强度大，工作效率低下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种采用液体尿素制备氰尿酸的方法，可有效提高上料效率，降低工作人员的劳动强度，保证工作人员的身体健康。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种采用液体尿素制备氰尿酸的方法，包括以下步骤：
采用液体尿素作为氰尿酸生产原料，利用上料机构进行液体尿素上料操作；液体尿素装于若干个料盆内，若干个料盆并列放置在台架上，台架下方能够沿着轨道移动，在上料工位、热解工位及卸料工位间的转移，完成上料、热解及卸料工序的操作。
优选的，所述上料机构包括料罐和下料组件，所述料罐的底部通过出料管与下料组件相连，所述出料管上设有阀门；所述台架能够移至下料组件的下方，所述下料组件的出料口为多个，所述出料口的数量与料盆的数量一致，用于向若干个料盆同时注入液体尿素。
优选的，所述下料组件包括下料斗和若干个下料管，所述下料斗设置于料罐的下方，所述下料管间隔设置于下料斗的底部，所述下料管的出料口能够与若干个料盆进口相对应。
优选的，所述下料斗内设有布料管，所述布料管的顶部与出料管连通，所述布料管的下表面设有若干个出料孔。
优选的，所述布料管为蛇形盘管，所述布料管的进口端设置于中部，所述下料斗的形状与台架形状相匹配；所述料罐设置于下料斗的上方。
优选的，所述下料管的末端外套伸缩管，若干个伸缩管均与升降架相连，所述升降架与升降杆相连，所述升降杆由升降机构驱动。
优选的，若干个料盆分两层罗列于台架上，上层料盆与下层料盆相互交错呈行列布置，上层料盆的行列数量小于下层料盆的数量；所述料盆为上端敞口的圆锥状盆体；所述料盆为透明玻璃盆。
优选的，所述热解工位为连通电厂过热蒸汽的热解炉，所述热解炉内设有第一轨道，所述热解炉的进口侧设有第一导轨、出口侧设有延伸至卸料工位的第二导轨，所述第一导轨及第二导轨上均设有台车，所述台车上设有第二轨道，所述上料工位设有第三轨道；所述第一导轨及第二导轨相互平行、且垂直于第一轨道、第二轨道及第三轨道，所述第三轨道设置于热解炉进出口两端的第一导轨及第二导轨之间；所述台架的底部设有能够与第一轨道、第二轨道及第三轨道配合的滚轮；所述第一轨道的进口端设有用于顶推台架的第一顶推机构，所述第一顶推机构设置于第一导轨的外侧；所述第一导轨及第二导轨的起始端均设有第二顶推机构；所述第三轨道的进口端、第二导轨的外侧设有第三顶推机构。
优选的，所述热解炉的顶部设有氨气管，所述氨气管与氨气洗涤系统连接，所述氨气洗涤系统包括洗氨塔和尿素罐，所述洗氨塔的下部与氨气管相连，所述洗氨塔的顶部设有排气口及用于与液体尿素管连通的尿素进口，所述洗氨塔的上部设有用于分散氨气和液体尿素的多个筛板；所述洗氨塔的底部通过尿素管与尿素罐相连，所述尿素罐通过循环泵与洗氨塔的顶部相连。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于： 与现有技术相比，本发明具有结构简单紧凑、操作方便快捷的优点，采用液体尿素作为氰尿酸生产原料，利用上料机构进行液体尿素上料操作；液体尿素装于若干个料盆内，若干个料盆并列放置在台架上，台架能够在上料工位、热解工位及卸料工位间的转移，完成上料、热解及卸料工序的操作。利用本发明能够通过上料机构一次性完成多个料盆的同时上料，提高了上料效率，大大降低了工作人员的劳动强度，适用于大批量生产。本发明同样适用于二氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠及三氯异氰尿酸的生产制备。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种采用液体尿素制备氰尿酸的方法的结构示意图；
图2是图1中的A-A剖视图；
图3是本发明中上料组件的结构示意图；
图4是本发明中上料工位、热解工位及卸料工位的布置示意图；
图5是图4中第一顶推机构的结构示意图；
图6是本发明中台架处于第一导轨位置时的示意图；
图7是本发明中氨气洗涤系统的流程示意图；
图中：01-上料工位，02-热解工位，03-卸料工位；1-料罐，2-料盆，3-台架，4-出料管，5-阀门，6-下料斗，7-下料管，8-布料管，9-伸缩管，10-升降架，11-升降杆，12-滚轮,13-护栏；14-第一导轨，15-第二导轨，16-台车，17-第一轨道，18-第一顶推机构，180-液压缸，181-支架；19-第二顶推机构，20-第三顶推机构，21-限位块，22-导向杆，23-支撑导向块，24-第二轨道，25-第三轨道，26-滑轮；27-洗氨塔，28-液体尿素管，29-氨气管，30-筛板，31-尿素罐，32-冷却管，33-复挡，34-氨气管路，35-冷却液进管，36-冷却液回管，37-液位计，38-循环泵，39-换热器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2所示的本发明提供的一种采用液体尿素制备氰尿酸的方法，包括料罐1、下料组件及能够放置若干个料盆2的台架3，料罐1内容纳液体尿素；所述料罐1的底部通过出料管4与下料组件相连，所述出料管4上设有阀门5；若干个料盆2并列设置于台架3上，所述下料组件的出料口为多个，所述出料口的数量与料盆2的数量一致，用于向若干个料盆2同时注入液体尿素。
在本发明的一个优选实施例中，如图1、3所示，所述下料组件包括下料斗6和若干个下料管7，所述下料斗6设置于料罐1的下方，所述下料管7间隔设置于下料斗6的底部，所述下料管7的出料口能够与若干个料盆2进口相对应。料罐内的液体尿素首先进入下料斗内缓存，再经过下料管逐一注入各个料盆内，实现若干个的料盆的同时上料，操作方便快捷。另外，可在下料管的进口端安装控制阀门，方便实现多个料盆的同时上料。
在本发明的一个具体实施例中，如图1、3所示，所述下料斗6内设有布料管8，所述布料管8的顶部与出料管4连通，所述布料管8的下表面设有若干个出料孔。其中，所述布料管8为蛇形盘管，所述布料管8的进口端设置于中部，所述下料斗6的形状与台架3形状相匹配；所述料罐1设置于下料斗6的上方。采用该技术方案能够使液体尿素均匀注入下料斗内，当下料斗内的液体尿素量达到多个料盆的一次上料量时，即可打开下料管上的控制阀门，同时对多个料盆上料。
在本发明的一个具体实施例中，如图1、3所示，所述下料管7的末端外套伸缩管9，若干个伸缩管9均与升降架10相连，所述升降架10与升降杆11相连，所述升降杆11由升降机构驱动。其中升降机构可为液压缸、蜗轮蜗杆机构或丝杠传动机构（图中未画出）。利用升降机构实现伸缩管的同时升降，进而方便台架撤出上料工位，避免下料管干扰料盆的移动。
在本发明的一个具体实施例中，如图1、2所示，若干个料盆2分两层罗列于台架3上，上层料盆2与下层料盆2相互交错呈行列布置，上层料盆的行列数量小于下层料盆的数量；所述料盆2为上端敞口的圆锥状盆体。其中，下料管7的下端略低于料盆2的上表面，下料管7的长度分别与对应的料盆2相匹配，升降杆11的行程不小于料盆2的高度。用于上料完毕升高伸缩管移出台架，使料盆脱离下料管。采用这种布置方式，能够实现若干个料盆的同时上料，上料完毕进入加热工序，这种布置也方便料盆内的液体尿素吸热。
进一步优化上述技术方案，如图2所示，所述料盆2为透明玻璃盆。料盆采用玻璃制品方便清洗，同时也方便观察料盆内的物料反应情况。
在本发明的一个具体实施例中，如图1所示，所述台架3的底部设有滚轮12，用于与下方的轨道配合。采用该结构的台架方便移动料盆，根据需要在各个工位之间移动，实现液体尿素的上料、热解及卸料工序。
在本发明的一个具体实施例中，如图2所示，所述台架3的侧面设有护栏13，避免料盆在移动过程中从台架上滑落。
其中，出料管及下料管上的阀门可采用电磁阀，电磁阀与控制室内的控制台电连接，工作人员在控制室即可操作料盆的上料操作，无需工作人员在现场进行上料，避免液体尿素的刺激气味影响工作人员的身体健康。
另外，台架在上料工位、热解工位及卸料工位间的移动方向如图4中箭头所示，在热解工位02的热解炉内设有第一轨道17，所述热解炉04的进口侧设有第一导轨14、出口侧设有延伸至卸料工位03的第二导轨15，所述第一导轨14及第二导轨15上均设有台车16，所述台车16上设有第二轨道24，所述上料工位01设有第三轨道25；所述第一导轨14及第二导轨15相互平行、且垂直于第一轨道17、第二轨道24及第三轨道25，所述第三轨道25设置于热解炉04进出口两端的第一导轨14及第二导轨15之间；所述台架3的底部滚轮12能够与第一轨道17、第二轨道24及第三轨道25配合，能够减小台架在移动过程中所受阻力。其中，所述第一轨道17的进口端设有用于顶推台架3的第一顶推机构18，所述第一顶推机构18设置于第一导轨14的外侧；所述第一导轨14及第二导轨15的起始端均设有第二顶推机构19；所述第三轨道25的进口端、第二导轨15的外侧设有第三顶推机构20。在第一导轨及第二导轨的末端均设有限位块21，并在台车16底板安装与第一导轨14及第二导轨15配合的滑轮26，减小台车在运行过程中的阻力。
如图5所示，所述第一顶推机构18包括液压缸180和支架181，所述液压缸的缸体设置于支架181上，所述液压缸180的活塞杆的末端与导向杆22相连，所述导向杆22平行于活塞杆的中心轴线，所述导向杆22设置于液压缸180的缸体上方，所述液压缸180的缸体顶部设有支撑导向块23，用于对导向杆22限位；所述第二顶推机构19及第三顶推机构20的结构与第一顶推机构18的结构相同。借助支架可使第一顶推机构及第三顶推机构的液压缸与台架等高、使第二顶推机构的液压缸与台车等高，方便第二顶推机构的液压缸推动台车沿着第一导轨及第二导轨移动，及方便第一顶推机构及第三顶推机构的液压缸推动台架沿着第一轨道及第三轨道移动。其中，通过导向杆能够进一步增强对活塞杆的导向，确保活塞杆的强度，保证液压缸安全运行。
本发明中，热解炉内的热源采用电厂过热蒸汽，由于电厂的过热蒸汽温度在300℃左右，远低于氨气的燃点，能够有效避免氨气发生爆炸，降低了生产过程中的安全隐患。由于热解炉排放的氨气中含有部分尿素蒸汽，为了有效回收氨气中的尿素蒸汽，采用氨气洗涤系统来回收，如图6所示，氨气洗涤系统包括洗氨塔27，洗氨塔27的顶部连通液体尿素管28，氨气管29从洗氨塔27的下部通入，在洗氨塔27的内腔上部设置多个水平筛板30，利用筛板30上的筛孔可对氨气进行分流，使液体尿素在筛板30表面流动过程中充分与氨气接触，进而有效吸收氨气中的尿素蒸汽，液体尿素流至洗氨塔27的底部后，经过冷却管32冷却降温后再进入尿素罐31储存，所述尿素罐31通过循环泵38与洗氨塔27的顶部相连，尿素罐内的液体尿素一部分通过循环泵循环输送至洗氨塔、另一部分回收至它处再利用。采用这种液体尿素洗涤氨气的方法能够提高氨气中尿素的回收率。
另外，洗氨塔27的排气口通过排气管与复挡33侧壁进气口相连，所述复挡33顶部出气口与氨气管路34相连，所述复挡33的底部出料口与尿素罐31相连。利用复挡能够对洗氨塔内排出的氨气进行除尘，除尘后的氨气经氨气管路排出，同时可将氨气中的部分液体尿素分离出去并汇流至尿素罐。尿素罐31的底部设有与冷却系统相连的冷却管32。其中，所述洗氨塔27的底部设有与冷却系统相连的冷却管32 。洗氨塔27及尿素罐31内的冷却管32均为蛇形盘管，能够加速液体尿素的降温。换热器的介质进出口、洗氨塔及尿素罐内的冷却管的两端分别与冷却系统的冷却液进管35及冷却液出管36连通，能够对氨气及液体尿素进行及时降温，避免洗氨塔及尿素罐的温度过高，存在安全隐患。其中，冷却系统中的冷却液可选用冷却水。
综上所述，本发明具有结构简单紧凑、上料方便快捷的优点，上料时前将若干个料盆呈上下两层摞列在台架上，上下两层料盆交错布置；随后将台架推至料罐及下料斗的下方，打开出料管上阀门将液体尿素注入到下料斗内；启动升降机构使伸缩管下降至出料口低于料盆的上表面，再打开下料管上阀门将液体尿素注入到各个料盆内，完成料盆的上料操作；利用电厂过热蒸汽作为热解炉的热源，能够大大降低反应温度，提高生产安全系数；同时利用液体尿素洗涤热解炉排放的氨气，有效提高氨气中尿素蒸汽的回收率。本发明同样适用于二氯异氰尿酸、二氯异氰尿酸钠及三氯异氰尿酸的生产制备。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种采用液体尿素制备氰尿酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用液体尿素作为氰尿酸生产原料，利用上料机构进行液体尿素上料操作；液体尿素装于若干个料盆内，若干个料盆并列放置在台架上，台架下方能够沿着轨道移动，在上料工位、热解工位及卸料工位间的转移，完成上料、热解及卸料工序的操作。
2.根据权利要求1所述的采用液体尿素制备氰尿酸的方法，其特征在于：所述上料机构包括料罐和下料组件，所述料罐的底部通过出料管与下料组件相连，所述出料管上设有阀门；所述台架能够移至下料组件的下方，所述下料组件的出料口为多个，所述出料口的数量与料盆的数量一致，用于向若干个料盆同时注入液体尿素。
3.根据权利要求2所述的采用液体尿素制备氰尿酸的方法，其特征在于：所述下料组件包括下料斗和若干个下料管，所述下料斗设置于料罐的下方，所述下料管间隔设置于下料斗的底部，所述下料管的出料口能够与若干个料盆进口相对应。
4.根据权利要求3所述的采用液体尿素制备氰尿酸的方法，其特征在于：所述下料斗内设有布料管，所述布料管的顶部与出料管连通，所述布料管的下表面设有若干个出料孔。
5.根据权利要求4所述的采用液体尿素制备氰尿酸的方法，其特征在于：所述布料管为蛇形盘管，所述布料管的进口端设置于中部，所述下料斗的形状与台架形状相匹配；所述料罐设置于下料斗的上方。
6.根据权利要求3所述的采用液体尿素制备氰尿酸的方法，其特征在于：所述下料管的末端外套伸缩管，若干个伸缩管均与升降架相连，所述升降架与升降杆相连，所述升降杆由升降机构驱动。
7.根据权利要求3所述的采用液体尿素制备氰尿酸的方法，其特征在于：若干个料盆分两层罗列于台架上，上层料盆与下层料盆相互交错呈行列布置，上层料盆的行列数量小于下层料盆的数量；所述料盆为上端敞口的圆锥状盆体；所述料盆为透明玻璃盆。
8.根据权利要求1-7任一项所述的采用液体尿素制备氰尿酸的方法，其特征在于：所述热解工位为连通电厂过热蒸汽的热解炉，所述热解炉内设有第一轨道，所述热解炉的进口侧设有第一导轨、出口侧设有延伸至卸料工位的第二导轨，所述第一导轨及第二导轨上均设有台车，所述台车上设有第二轨道，所述上料工位设有第三轨道；所述第一导轨及第二导轨相互平行、且垂直于第一轨道、第二轨道及第三轨道，所述第三轨道设置于热解炉进出口两端的第一导轨及第二导轨之间；所述台架的底部设有能够与第一轨道、第二轨道及第三轨道配合的滚轮；所述第一轨道的进口端设有用于顶推台架的第一顶推机构，所述第一顶推机构设置于第一导轨的外侧；所述第一导轨及第二导轨的起始端均设有第二顶推机构；所述第三轨道的进口端、第二导轨的外侧设有第三顶推机构。
9.根据权利要求8所述的采用液体尿素制备氰尿酸的方法，其特征在于：所述热解炉的顶部设有氨气管，所述氨气管与氨气洗涤系统连接，所述氨气洗涤系统包括洗氨塔和尿素罐，所述洗氨塔的下部与氨气管相连，所述洗氨塔的顶部设有排气口及用于与液体尿素管连通的尿素进口，所述洗氨塔的上部设有用于分散氨气和液体尿素的多个筛板；所述洗氨塔的底部通过尿素管与尿素罐相连，所述尿素罐通过循环泵与洗氨塔的顶部相连。
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