CN111111527A - 一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺，包括以下步骤：S1：对工业尿素进行除杂，除杂完成后在低温环境下对尿素原料进行粉碎，然后将原料工业尿素粉末与超纯水在20‑40℃的温度下混合，使工业尿素完全溶解在超纯水中，得工业尿素溶液；S2、不断的往步骤S1中的尿素溶液中添加尿素粉末，直至溶液达到饱和，然后将饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液混合后一起进入外置结晶冷却器管进行降温。本发明所述的由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺，以廉价的工业尿素为原料，工艺流程简短，设备简单，操作方便，适用于大批量生产。

Description

一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺
技术领域
本发明涉及车用尿素生产工艺技术领域，尤其涉及一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺。
背景技术
尽管国内车用尿素溶液市场刚刚起步，然而市场需求潜力却相当巨大，国内车用尿素溶液市场销量迅速增长。
目前国内车用尿素生产由中小型民营企业主导，主要生产工艺分为以下三种路线：(1)首先通过对工业尿素的再提纯制取车用尿素颗粒，然后与超纯水按比例混合制备车用尿素溶液；(2)工业或农业尿素与超纯水首先混合，再经过初滤、均质、脱色、提纯、调配等过程制备车用尿素溶液；(3)在尿素生产过程中生成的尿素溶液经蒸发闪蒸除去残余的氨和二氧化碳后，不需造粒，直接用来生产车用尿素溶液。上述第(2)种路线的过滤和提纯工艺复杂，设备投资费用高，且过滤过程反渗透膜通量和抗污染性能限制了其生产能力。第(3)种路线只适合于生产尿素的大型化工企业，且产品中氨、甲醛、缩二尿等杂质含量偏高，产品质量难以满足要。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题；
本发明提出的一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺，包括以下步骤：
S1：对工业尿素进行除杂，除杂完成后在低温环境下对尿素原料进行粉碎，然后将原料工业尿素粉末与超纯水在20-40℃的温度下混合，使工业尿素完全溶解在超纯水中，得工业尿素溶液；
S2、不断的往步骤S1中的尿素溶液中添加尿素粉末，直至溶液达到饱和，然后将饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液混合后一起进入外置结晶冷却器管进行降温；
S3：当饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液的温度降低到5-9℃时，将经降温的工业尿素溶液与结晶器循环液混合液送至结晶器；
S4、结晶器底部料浆冷却结晶后，将结晶经过一级精密过滤器、均质机、活性炭吸附脱色装置和二级精密过滤器进行加工，得到车用尿素结晶；
S5、将步骤S4得到的车用尿素结晶与纯水进行混合溶解得到车用尿素溶液。
优选地，所述步骤S1中，所述原料工业尿素粉末与超纯水在30℃的温度下混合。
优选地，所述步骤S3中，所述饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液的温度降低到7℃时，将经降温的工业尿素溶液与结晶器循环液混合液送至结晶器。
优选地，所述步骤S5中，车用尿素溶液在勾兑时，车用尿素结晶与纯水的比为1.5:6-9。
本发明具有以下有益效果；
1、以廉价的工业尿素为原料，市场供应充足稳定，成本更低，可大幅降低车用尿素溶液生产企业的原料采购成本，适合非工业尿素生产企业制备车用尿素溶液；
2、通过重结晶操作对工业级尿素进行提纯，降低了物料处理量，操作方便，不受膜分离过程膜污染及选择透过性的制约，尤其适用大批量生产；
3、尿素降温结晶采用外置冷却器，相比与内盘管或内置冷却器，便于检修；
4、尿素结晶后通过连续式气流干燥器，相对于简单的过滤，脱水更彻底，使后续的调配计量更精确；
5、在调配釜内设置清洗喷头，每批次调配后洗罐，避免影响下一批次计量；
6、工艺流程简短，所需工艺设备简单，装置的一次投资费用低；
7、操作条件温和，不涉及高温、高压等苛刻的操作条件，此外，所需冷却介质为循环冷却水，加热介质为低压蒸汽，均为化工生产企业常用的公用工程介质，故操作费用低；
8、通过对溶解釜的改进设置，使本生产工艺的操作弹性范围大，既可实现大批量生产，也可满足小批量订单需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺，包括以下步骤：
S1：对工业尿素进行除杂，除杂完成后在低温环境下对尿素原料进行粉碎，然后将原料工业尿素粉末与超纯水在20℃的温度下混合，使工业尿素完全溶解在超纯水中，得工业尿素溶液；
S2、不断的往步骤S1中的尿素溶液中添加尿素粉末，直至溶液达到饱和，然后将饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液混合后一起进入外置结晶冷却器管进行降温；
S3：当饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液的温度降低到5℃时，将经降温的工业尿素溶液与结晶器循环液混合液送至结晶器；
S4、结晶器底部料浆冷却结晶后，将结晶经过一级精密过滤器、均质机、活性炭吸附脱色装置和二级精密过滤器进行加工，得到车用尿素结晶；
S5、将步骤S4得到的车用尿素结晶与纯水进行混合溶解得到车用尿素溶液，车用尿素溶液在勾兑时，车用尿素结晶与纯水的比为1.5:6-5。
实施例2
一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺，包括以下步骤：
S1：对工业尿素进行除杂，除杂完成后在低温环境下对尿素原料进行粉碎，然后将原料工业尿素粉末与超纯水在25℃的温度下混合，使工业尿素完全溶解在超纯水中，得工业尿素溶液；
S2、不断的往步骤S1中的尿素溶液中添加尿素粉末，直至溶液达到饱和，然后将饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液混合后一起进入外置结晶冷却器管进行降温；
S3：当饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液的温度降低到6℃时，将经降温的工业尿素溶液与结晶器循环液混合液送至结晶器；
S4、结晶器底部料浆冷却结晶后，将结晶经过一级精密过滤器、均质机、活性炭吸附脱色装置和二级精密过滤器进行加工，得到车用尿素结晶；
S5、将步骤S4得到的车用尿素结晶与纯水进行混合溶解得到车用尿素溶液，车用尿素溶液在勾兑时，车用尿素结晶与纯水的比为1.5:6-6。
实施例3
一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺，包括以下步骤：
S1：对工业尿素进行除杂，除杂完成后在低温环境下对尿素原料进行粉碎，然后将原料工业尿素粉末与超纯水在30℃的温度下混合，使工业尿素完全溶解在超纯水中，得工业尿素溶液；
S2、不断的往步骤S1中的尿素溶液中添加尿素粉末，直至溶液达到饱和，然后将饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液混合后一起进入外置结晶冷却器管进行降温；
S3：当饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液的温度降低到7℃时，将经降温的工业尿素溶液与结晶器循环液混合液送至结晶器；
S4、结晶器底部料浆冷却结晶后，将结晶经过一级精密过滤器、均质机、活性炭吸附脱色装置和二级精密过滤器进行加工，得到车用尿素结晶；
S5、将步骤S4得到的车用尿素结晶与纯水进行混合溶解得到车用尿素溶液，车用尿素溶液在勾兑时，车用尿素结晶与纯水的比为1.5:6-7。
实施例4
一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺，包括以下步骤：
S1：对工业尿素进行除杂，除杂完成后在低温环境下对尿素原料进行粉碎，然后将原料工业尿素粉末与超纯水在35℃的温度下混合，使工业尿素完全溶解在超纯水中，得工业尿素溶液；
S2、不断的往步骤S1中的尿素溶液中添加尿素粉末，直至溶液达到饱和，然后将饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液混合后一起进入外置结晶冷却器管进行降温；
S3：当饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液的温度降低到8℃时，将经降温的工业尿素溶液与结晶器循环液混合液送至结晶器；
S4、结晶器底部料浆冷却结晶后，将结晶经过一级精密过滤器、均质机、活性炭吸附脱色装置和二级精密过滤器进行加工，得到车用尿素结晶；
S5、将步骤S4得到的车用尿素结晶与纯水进行混合溶解得到车用尿素溶液，车用尿素溶液在勾兑时，车用尿素结晶与纯水的比为1.5:6-8。
实施例5
一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺，包括以下步骤：
S1：对工业尿素进行除杂，除杂完成后在低温环境下对尿素原料进行粉碎，然后将原料工业尿素粉末与超纯水在40℃的温度下混合，使工业尿素完全溶解在超纯水中，得工业尿素溶液；
S2、不断的往步骤S1中的尿素溶液中添加尿素粉末，直至溶液达到饱和，然后将饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液混合后一起进入外置结晶冷却器管进行降温；
S3：当饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液的温度降低到9℃时，将经降温的工业尿素溶液与结晶器循环液混合液送至结晶器；
S4、结晶器底部料浆冷却结晶后，将结晶经过一级精密过滤器、均质机、活性炭吸附脱色装置和二级精密过滤器进行加工，得到车用尿素结晶；
S5、将步骤S4得到的车用尿素结晶与纯水进行混合溶解得到车用尿素溶液，车用尿素溶液在勾兑时，车用尿素结晶与纯水的比为1.5:6-9。
本发明以廉价的工业尿素为原料，市场供应充足稳定，成本更低，可大幅降低车用尿素溶液生产企业的原料采购成本，适合非工业尿素生产企业制备车用尿素溶液；通过重结晶操作对工业级尿素进行提纯，降低了物料处理量，操作方便，不受膜分离过程膜污染及选择透过性的制约，尤其适用大批量生产；尿素降温结晶采用外置冷却器，相比与内盘管或内置冷却器，便于检修；尿素结晶后通过连续式气流干燥器，相对于简单的过滤，脱水更彻底，使后续的调配计量更精确；在调配釜内设置清洗喷头，每批次调配后洗罐，避免影响下一批次计量；工艺流程简短，所需工艺设备简单，装置的一次投资费用低。操作条件温和，不涉及高温、高压等苛刻的操作条件。此外，所需冷却介质为循环冷却水，加热介质为低压蒸汽，均为化工生产企业常用的公用工程介质，故操作费用低；通过对溶解釜的改进设置，使本生产工艺的操作弹性范围大，既可实现大批量生产，也可满足小批量订单需求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对工业尿素进行除杂，除杂完成后在低温环境下对尿素原料进行粉碎，然后将原料工业尿素粉末与超纯水在20-40℃的温度下混合，使工业尿素完全溶解在超纯水中，得工业尿素溶液；
S2、不断的往步骤S1中的尿素溶液中添加尿素粉末，直至溶液达到饱和，然后将饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液混合后一起进入外置结晶冷却器管进行降温；
S3：当饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液的温度降低到5-9℃时，将经降温的工业尿素溶液与结晶器循环液混合液送至结晶器；
S4、结晶器底部料浆冷却结晶后，将结晶经过一级精密过滤器、均质机、活性炭吸附脱色装置和二级精密过滤器进行加工，得到车用尿素结晶；
S5、将步骤S4得到的车用尿素结晶与纯水进行混合溶解得到车用尿素溶液。
2.根据权利要求1所述的一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述原料工业尿素粉末与超纯水在30℃的温度下混合。
3.根据权利要求1所述的一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺，其特征在于，所述步骤S3中，所述饱和的工业尿素溶液与结晶器循环液的温度降低到7℃时，将经降温的工业尿素溶液与结晶器循环液混合液送至结晶器。
4.根据权利要求1所述的一种由工业尿素制备车用尿素溶液的生产工艺，其特征在于，所述步骤S5中，车用尿素溶液在勾兑时，车用尿素结晶与纯水的比为1.5:6-9。
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