CN111018798A - 氰尿酸生产用热解方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氰尿酸生产用热解方法,涉及氰尿酸生产设备技术领域,采用电厂过热蒸汽作为热源对尿素原料进行热解,尿素原料置于热解炉内进行热解;所述电厂过热蒸汽的温度为300±50℃。本发明利用电厂过热蒸汽对热解炉内的尿素原料进行加热热解,由于电厂的过热蒸汽温度在300℃左右,远低于氨气的燃点,完全可以避免氨气发生爆炸,确保加热过程安全可靠;同时利用电厂过热蒸汽还能够大大降低生产成本,达到节能降耗的目的。
Description
技术领域
本发明涉及氰尿酸生产设备技术领域,尤其涉及一种氰尿酸生产用热解方法。
背景技术
现有技术中氰尿酸的生产工艺是以尿素为原料,通过对尿素升温加热,使尿素热解生成粗品氰尿酸。目前,现有生产工艺主要采用燃气加热,而尿素在加热过程中会产生氨气,氨气的燃点为650℃左右,利用燃气加热的温度可以达到800℃左右,当氨气浓度达到16-25%以后,容易发生爆炸,存在极大的安全隐患。
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,提供一种氰尿酸生产用热解方法,可有效降低加热温度,降低氨气爆炸的风险,提高工作安全系数,保证工作人员的人身安全。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:
一种氰尿酸生产用热解方法,包括以下步骤:采用电厂过热蒸汽作为热源对尿素原料进行热解,尿素原料置于热解炉内进行热解;所述电厂过热蒸汽的温度为300±50℃。
优选的,所述热解炉包括炉体及设置于炉体内壁的加热组件,所述加热组件由若干根与电厂过热蒸汽管连通的蒸汽盘管铺设而成,所述蒸汽盘管铺设于炉体的内壁上,所述炉体的底部设有供放置尿素的台架通过的轨道。
优选的,所述轨道两侧均布设蒸汽盘管,所述蒸汽盘管为若干根、且均与电厂过热蒸汽管并联连接,所述电厂过热蒸汽管上设有阀门。
优选的,所述炉体的侧壁由内之外依次为热反射层、隔热层和保温层,所述热反射层为耐高温的远红外辐射涂料,所述隔热层的材料为纤维板、真空板或复合硅酸盐板,所述保温层的材料为岩棉板、空心砖或泡沫板。
优选的,所述炉体的进出口还设有隔热门板,所述隔热门板的上端与升降机构相连,所述升降机构设置于炉体的上方,用于驱动隔热门板升降。
优选的,所述炉体的进出口两侧均设有与隔热门板滑动配合的滑槽,所述隔热门板两侧设有密封条。
优选的,所述升降机构为设置于炉体外部的液压缸或电动推杆。
优选的,所述轨道为两个、且间隔并列设置,所述轨道为分体式结构,相邻两段轨道间设有供蒸汽管通过的间隙;两个轨道之间及其两侧均设有蒸汽盘管。
优选的,所述炉体的顶部设有氨气排放管,所述氨气排放管与洗氨塔相连,所述洗氨塔顶部连通液体尿素管,通过液体尿素回收氨气中的尿素蒸汽。
优选的,所述炉体的顶部设有氨气管,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,本发明采用电厂过热蒸汽作为热源对尿素原料进行热解,尿素原料置于热解炉内进行热解;所述电厂过热蒸汽的温度为300±50℃。本发明利用电厂过热蒸汽对热解炉内的尿素原料进行加热热解,由于电厂的过热蒸汽温度在300℃左右,远低于氨气的燃点,完全可以避免氨气发生爆炸,确保加热过程安全可靠;同时利用电厂过热蒸汽还能够大大降低生产成本,达到节能降耗的目的。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氰尿酸生产用热解方法的结构示意图;
图2是放置尿素料盆的台架在炉体内的示意图;
图3是本发明一个实施例中炉体的俯视图;
图4是图3中炉体内部的蒸汽盘管示意图;
图5是本发明中顶推机构的结构示意图;
图6是本发明中氨气洗涤系统的结构示意图;
图中:00-料盆,01-台架,02-滚轮;1-炉体,11-热反射层,12-隔热层,13-保温层;2-蒸汽盘管,3-轨道,4-支撑架;
18-顶推机构,180-液压缸,181-支架;22-导向杆,23-支撑导向块;
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氰尿酸生产用热解方法,包括炉体1及设置于炉体1内壁的加热组件,所述加热组件由若干根与电厂过热蒸汽管连通的蒸汽盘管2铺设而成,所述蒸汽盘管2铺设于炉体1的内壁上,所述炉体1的底部设有供放置尿素料盆00的台架01通过的轨道3,方便台架出入炉体。蒸汽盘管内通电厂的过热蒸汽,能够对台架上的尿素进行全方位的加热。由于过热蒸汽温度在300℃左右,远低于氨气的燃点,完全可以避免氨气发生爆炸,能够满足尿素热解所需的温度,确保热解过程安全可靠。
在本发明的一个具体实施例中,如图1、3所示,所述轨道3两侧均布设蒸汽盘管2,所述蒸汽盘管2为若干根、且均与电厂过热蒸汽管并联连接,所述电厂过热蒸汽管上设有阀门。采用该结构能够确保炉体内各部分温度一致,保证台架上的尿素均匀进行热解。
在本发明的一个具体实施例中,如图1所示,所述炉体1的侧壁由内之外依次为热反射层11、隔热层12和保温层13,所述热反射层11为耐高温的远红外辐射涂料,所述隔热层12的材料为纤维板、真空板或复合硅酸盐板,所述保温层13的材料为岩棉板、空心砖或泡沫板。采用该结构的炉体能够避免热量散失,确保尿素热解所需温度。
进一步优化上述技术方案,所述炉体1的进出口还设有隔热门板(图中未画出),所述隔热门板的上端与升降机构相连,所述升降机构设置于炉体的上方,用于驱动隔热门板升降。其中,所述升降机构为设置于炉体外部的液压缸或电动推杆,也可以选用气缸或电机丝杠等其它升降结构来实现隔热门板的升降,避免在尿素热解过程中炉体内热量散失。
为了进一步避免热量散失,在炉体1的进出口两侧均设有与隔热门板滑动配合的滑槽,所述隔热门板两侧设有密封条。
在本发明的一个具体实施例中,所述轨道3为两个、且间隔并列设置,所述轨道3为分体式结构,相邻两段轨道间设有供蒸汽管通过的间隙;两个轨道之间及其两侧均设有蒸汽盘管2(如图4)。图3中的炉体为3个并列设置,这种布置能够提高产量,适合大批量生产。
在本发明的一个具体实施例中,如图1、2所示,轨道架设于支撑架4上,可使炉体内轨道与外部台车上轨道等高,方便炉体内外的轨道对接,料盆内尿素热解完成后,台架可在顶推机构的作用下沿着内部轨道移至滑至外部台车上。
进一步优化上述技术方案,热解炉的外部设有顶推机构,方便推动台架出入热解炉。如图5所示,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。借助支架可使顶推机构与台架及热解炉外部的台车等高,方便顶推机构的液压缸推动台架沿着轨道移动。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
由于氰尿酸生产过程中尿素受热会产生一定量的氨气,氨气中携带尿素蒸汽,可将炉体1顶部的氨气管(图1、2中未画出)与氨气洗涤系统相连,氨气洗涤系统包括洗氨塔和尿素罐,氨气排放管与洗氨塔相连,所述洗氨塔顶部连通液体尿素管,氨气中的尿素蒸汽能够溶于液体尿素中,实现氨气中尿素蒸汽的回收。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,使氨气呈曲线上升,液体尿素从洗氨塔的顶部流下,沿着洗氨塔内的多层筛板表面从筛孔内流下,使氨气充分与液体尿素接触,使氨气中携带的尿素蒸汽溶于液体尿素中,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,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、加热效果好的优点,装有尿素的料盆00放在台架01上,台架借助其底部的滚轮02沿着轨道出入炉体1,完成尿素的升温热解。利用本发明能够极大降低了尿素的热解温度,避免发生爆炸事故,提高了生产安全系数,借助轨道能够轻松快捷地实现台架自由出入炉体,极大提高了生产进度;同时利用电厂过热蒸汽能够进一步降低能耗,进而降低生产成本。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 (10)
1.一种氰尿酸生产用热解方法,其特征在于,包括以下步骤:采用电厂过热蒸汽作为热源对尿素原料进行热解,尿素原料置于热解炉内进行热解;所述电厂过热蒸汽的温度为300±50℃。
2.根据权利要求1所述的氰尿酸生产用热解方法,其特征在于:所述热解炉包括炉体及设置于炉体内壁的加热组件,所述加热组件由若干根与电厂过热蒸汽管连通的蒸汽盘管铺设而成,所述蒸汽盘管铺设于炉体的内壁上,所述炉体的底部设有供放置尿素的台架通过的轨道。
3.根据权利要求2所述的氰尿酸生产用热解方法,其特征在于:所述轨道两侧均布设蒸汽盘管,所述蒸汽盘管为若干根、且均与电厂过热蒸汽管并联连接,所述电厂过热蒸汽管上设有阀门。
4.根据权利要求3所述的氰尿酸生产用热解方法,其特征在于:所述炉体的侧壁由内之外依次为热反射层、隔热层和保温层,所述热反射层为耐高温的远红外辐射涂料,所述隔热层的材料为纤维板、真空板或复合硅酸盐板,所述保温层的材料为岩棉板、空心砖或泡沫板。
5.根据权利要求4所述的氰尿酸生产用热解方法,其特征在于:所述炉体的进出口还设有隔热门板,所述隔热门板的上端与升降机构相连,所述升降机构设置于炉体的上方,用于驱动隔热门板升降。
6.根据权利要求5所述的氰尿酸生产用热解方法,其特征在于:所述炉体的进出口两侧均设有与隔热门板滑动配合的滑槽,所述隔热门板两侧设有密封条。
7.根据权利要求5所述的氰尿酸生产用热解方法,其特征在于:所述升降机构为设置于炉体外部的液压缸或电动推杆。
8.根据权利要求3所述的氰尿酸生产用热解方法,其特征在于:所述轨道为两个、且间隔并列设置,所述轨道为分体式结构,相邻两段轨道间设有供蒸汽管通过的间隙;两个轨道之间及其两侧均设有蒸汽盘管。
9.根据权利要求8所述的氰尿酸生产用热解方法,其特征在于:所述炉体的顶部设有氨气排放管,所述氨气排放管与洗氨塔相连,所述洗氨塔顶部连通液体尿素管。
10.根据权利要求2-9任一项所述的氰尿酸生产用热解方法,其特征在于:所述炉体的顶部设有氨气管,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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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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