CN115010674A - 一种三聚氰胺生产资源回收利用系统及回收利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于三聚氰胺生产技术领域，具体涉及一种三聚氰胺生产资源回收利用系统及回收利用方法。所述三聚氰胺生产资源回收利用系统包括依次连接的反应器、热气过滤器、结晶器、成品旋风分离器和成品料仓，成品旋风分离器的废气排出口与尿液洗涤塔的进气口连接，结晶器包括左侧的换热装置和右侧的结晶装置，换热装置内竖向设置有预热气容纳腔，换热装置的混合气出口与结晶装置的进气口连通，尿液洗涤塔的排气口与吸收塔的进气口连接，吸收塔的出气口通过引风机与结晶器换热装置的预热气进口连接，结晶器换热装置的预热气出口与下一级反应系统的熔盐系统连接。利用结晶器内350℃的高温反应生成气体，对尿液洗涤塔排出的废气进行加热，加热后的废气进入熔盐系统对熔盐进行预热，一方面实现对高温反应生成气体余热的充分回收利用，另一方面由于高温反应生成气体温度降低，减少了结晶所需过冷气的用量，从而降低了冷气风机电耗，大大减少资源消耗量。
Description
技术领域
本发明属于三聚氰胺生产技术领域，具体涉及一种三聚氰胺生产资源回收利用系统及回收利用方法。
背景技术
现有一步法气相淬冷三聚氰胺生产工艺为：熔融尿素经尿液泵送至反应器尿素加入口、在雾化气的作用下雾化并进入反应器内，在一定压力和温度条件下，经催化剂作用，反应生成三聚氰胺，反应后的气体产物，不但含有三聚氰胺气体，还含有密勒胺、密白胺等高沸点副产物，气体进入热气过滤器，滤除气流中的催化剂等固体杂质。从热气过滤器出来的反应生成气体进入结晶器进行气相淬冷，三聚氰胺结晶并与混合气体一起出结晶器进入成品旋风分离器内，三聚氰胺被分离聚集到旋风底部，被刮刀和压力螺旋送出分离器，进入成品料仓。
然而，现有技术中的上述工艺存在以下问题：(1)从热气过滤器出来的约350℃的高温反应生成气体直接进入结晶器，要降至210℃需要与3倍多的140℃的冷气淬冷才行，这样冷气风机电耗就会很高，资源消耗量过高；(2)从350℃的高温反应生成气体降低至210℃时的热量没有被利用，造成生产资源浪费；(3)
由于350℃的高温反应生成气体在降低至265℃时就开始结晶，所以在热能回收的过程中，会造成结晶粘覆的问题，这部分结晶很难被回收，从而导致三聚氰胺产量的下降。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种三聚氰胺生产资源回收利用系统及回收利用方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的目的之一是公开了一种三聚氰胺生产资源回收利用系统，包括依次连接的反应器、热气过滤器、结晶器、成品旋风分离器和成品料仓，所述成品旋风分离器的废气排出口与尿液洗涤塔的进气口连接，所述结晶器包括左侧的换热装置和右侧的结晶装置，所述换热装置和结晶装置相互独立，所述换热装置内竖向设置有预热气容纳腔，所述预热气容纳腔上设置有预热气进口、预热气出口，所述换热装置的左侧和右侧分别设置有混合气进口和混合气出口，所述混合气出口与所述结晶装置左侧的进气口连通，所述结晶装置的底部设置有过冷气进口；所述尿液洗涤塔的排气口与吸收塔的进气口连接，所述吸收塔的出气口通过引风机与结晶器换热装置的预热气进口连接，所述结晶器换热装置的预热气出口与下一级反应系统的熔盐系统连接。所述尿液洗涤塔的排气口通过分支管道与下一级反应系统的结晶器结晶装置的底部过冷气进口连接。
在换热的过程中，由于温度降低，高温反应生成气体在降低至265℃时就开始结晶，所以在热能回收的过程中，会造成结晶粘覆的问题，这部分结晶很难被回收。为解决这一问题，作为优选，所述换热装置还设置有防粘壁装置，所述防粘壁装置包括气缸，所述气缸的推拉杆与刮套连接，所述刮套套设在所述预热气容纳腔外，且所述刮套的内壁与所述预热气容纳腔外壁接触。在所述气缸的作用下，可带动所述刮套向下移动，从而使粘覆在预热气容纳腔外壁上的结晶体被刮下，结晶体落到所述换热装置底部，然后从底部的出料口排出进行收集，然后在所述气缸的作用下带动所述刮套向上移动复位。利用防粘壁装置可以将热能回收过程中粘覆在设备上的结晶有效进行刮除和收集，从而避免结晶无法收集而导致的三聚氰胺产量下降问题。
作为优选，所述刮套连接有刮板，所述刮板的侧壁与所述换热装置的侧壁接触。在所述气缸的作用下，可带动所述刮板向下移动，从而使粘覆在换热装置的侧壁上的结晶体被刮下，结晶体落到所述换热装置底部，然后从底部的出料口排出进行收集，然后在所述气缸的作用下带动所述刮板向上移动复位。利用防粘壁装置可以将热能回收过程中粘覆在设备上的结晶有效进行刮除和收集，从而避免结晶无法收集而导致的三聚氰胺产量下降问题。
作为优选，所述结晶装置也设置有防粘壁装置，所述防粘壁装置包括气缸，所述气缸的推拉杆与结晶装置刮板连接，所述结晶装置刮板的外壁与所述结晶装置的内壁接触，在所述气缸的作用下，可带动所述结晶装置刮板向下移动，从而使粘覆在结晶装置内壁上的结晶体被刮下，结晶体落到所述结晶装置底部，然后从底部的出料口排出进行收集，然后在所述气缸的作用下带动所述结晶装置刮板向上移动复位。利用防粘壁装置可以将热能回收过程中粘覆在设备上的结晶有效进行刮除和收集，从而避免结晶无法收集而导致的三聚氰胺产量下降问题。
本发明的目的二是公开了一种三聚氰胺生产资源回收利用方法，利用上述任一所述的系统进行资源回收利用，具体包括以下步骤：
(1)熔融尿素进入反应器内，反应生成三聚氰胺，反应后的混合气进入热气过滤器，滤除气流中的催化剂固体杂质，从热气过滤器出来的无尘气体进入结晶器内，三聚氰胺结晶析出，随混合气一道进入成品旋风分离器进行气固分离，三聚氰胺固体粉末沉积到成品料仓底部，然后进入成品料仓内，废气从成品料仓上的废气排出口排出；
(2)排出的废气通过管道进入尿液洗涤塔内进行洗涤，洗涤后的废气进入吸收塔内，吸收处理废气中的氨气和残留的三聚氰胺固体粉末，处理后的废气从吸收塔的排气口排出，吸收塔排出的废气在引风机的作用下进入下一级反应系统的结晶器换热装置的预热气容纳腔内，与进入结晶器换热装置内的混合气进行换热，利用混合气的余热将废气加热，被加热的废气通入二级反应系统的熔盐系统对熔盐进行预热；
(3)进入结晶器换热装置内的混合气进行换热后，进入右侧的结晶装置内，与结晶装置底部充入的过冷气进行混合换热，三聚氰胺结晶析出，随混合气一道进入成品旋风分离器进行气固分离，三聚氰胺固体粉末沉积到成品料仓底部，然后进入成品料仓内，废气从成品料仓上的废气排出口排出。
有益效果
本发明的有益效果概括如下：本发明通过利用尿液洗涤塔排出的废气(温度135-140℃)，作为过冷气，直接通入下一级反应系统的结晶器的结晶装置内，大大节省了资源。本发明通过对结晶器的结构进行改造，使结晶器同时具有换热功能和结晶功能，利用结晶器内350℃的高温反应生成气体的热量，对尿液洗涤塔排出的废气进行加热，加热后的废气进入熔盐系统对熔盐进行预热，一方面实现对高温反应生成气体余热的充分回收利用，另一方面由于高温反应生成气体温度降低，减少了结晶所需过冷气的用量，从而降低了冷气风机电耗，大大减少资源消耗量。
另外，本发明通过对结晶器的结构进行改造，利用防粘壁装置可以将热能回收过程中粘覆在设备上的结晶有效进行刮除和收集，从而避免结晶无法收集而导致的三聚氰胺产量下降问题。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的三聚氰胺生产资源回收利用系统的结构示意图；
图2为本发明实施例1所述的结晶器的结构示意图；
图3为本发明实施例1所述的结晶器刮除结晶时的结构示意图；
其中，1.反应器，2.热气过滤器，3.结晶器，4.成品旋风分离器，5.成品料仓，6.尿液洗涤塔，7.换热装置，8.结晶装置，9.预热气容纳腔，10.预热气进口，11.预热气出口，12.混合气进口，13.混合气出口，14.过冷气进口，15.吸收塔，16.引风机，17.下一级反应系统的熔盐系统，18.气缸一，19.刮套，20.刮板，21.气缸二，22.结晶装置刮板，23.下一级反应系统的反应器，24.下一级反应系统的热气过滤器，25下一级反应系统的结晶器，26.下一级反应系统的成品旋风分离器，27.下一级反应系统的成品料仓。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实例和附图对本发明三聚氰胺生产资源回收利用系统作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
如图1所示，一种三聚氰胺生产资源回收利用系统，包括依次连接的反应器1、热气过滤器2、结晶器3、成品旋风分离器4和成品料仓5，所述成品旋风分离器的废气排出口与尿液洗涤塔6的进气口连接。
如图2、图3所示，所述结晶器包括左侧的换热装置7和右侧的结晶装置8，所述换热装置和结晶装置相互独立，所述换热装置内竖向设置有预热气容纳腔9，所述预热气容纳腔上设置有预热气进口10、预热气出口11，所述换热装置的左侧和右侧分别设置有混合气进口12和混合气出口13，所述混合气出口与所述结晶装置左侧的进气口连通，所述结晶装置的底部设置有过冷气进口14。
所述尿液洗涤塔的排气口与吸收塔15的进气口连接，所述吸收塔的出气口通过引风机16与下一级反应系统的结晶器25换热装置的预热气进口10连接，所述结晶器换热装置的预热气出口11与下一级反应系统的熔盐系统17连接。所述尿液洗涤塔的排气口通过分支管道与下一级反应系统的结晶器结晶装置的底部过冷气进口14连接。
在换热的过程中，由于温度降低，高温反应生成气体在降低至265℃时就开始结晶，所以在热能回收的过程中，会造成结晶粘覆的问题，这部分结晶很难被回收。为解决这一问题，作为优选，所述换热装置还设置有防粘壁装置，所述防粘壁装置包括气缸一18，所述气缸的推拉杆与刮套19连接，所述刮套套设在所述预热气容纳腔外，且所述刮套的内壁与所述预热气容纳腔外壁接触。在所述气缸的作用下，可带动所述刮套向下移动，从而使粘覆在预热气容纳腔外壁上的结晶体被刮下，结晶体落到所述换热装置底部，然后从底部的出料口排出进行收集，然后在所述气缸的作用下带动所述刮套向上移动复位。利用防粘壁装置可以将热能回收过程中粘覆在设备上的结晶有效进行刮除和收集，从而避免结晶无法收集而导致的三聚氰胺产量下降问题。
所述尿液洗涤塔6的排气口通过分支管道与下一级反应系统的结晶器25的结晶装置的底部过冷气进口14连接。
作为优选，所述刮套连接有刮板20，所述刮板的侧壁与所述换热装置的侧壁接触。在所述气缸的作用下，可带动所述刮板向下移动，从而使粘覆在换热装置的侧壁上的结晶体被刮下，结晶体落到所述换热装置底部，然后从底部的出料口排出进行收集，然后在所述气缸的作用下带动所述刮板向上移动复位。利用防粘壁装置可以将热能回收过程中粘覆在设备上的结晶有效进行刮除和收集，从而避免结晶无法收集而导致的三聚氰胺产量下降问题。
作为优选，所述结晶装置也设置有防粘壁装置，所述防粘壁装置包括气缸二21，所述气缸二的推拉杆与结晶装置刮板22连接，所述结晶装置刮板的外壁与所述结晶装置的内壁接触，在所述气缸的作用下，可带动所述结晶装置刮板向下移动，从而使粘覆在结晶装置内壁上的结晶体被刮下，结晶体落到所述结晶装置底部，然后从底部的出料口排出进行收集，然后在所述气缸的作用下带动所述结晶装置刮板向上移动复位。利用防粘壁装置可以将热能回收过程中粘覆在设备上的结晶有效进行刮除和收集，从而避免结晶无法收集而导致的三聚氰胺产量下降问题。
实施例2
一种三聚氰胺生产资源回收利用方法，利用实施例1所述的系统进行资源回收利用，具体包括以下步骤：
(1)熔融尿素进入反应器内，反应生成三聚氰胺，反应后的混合气进入热气过滤器，滤除气流中的催化剂固体杂质，从热气过滤器出来的无尘气体进入结晶器内，三聚氰胺结晶析出，随混合气一道进入成品旋风分离器进行气固分离，三聚氰胺固体粉末沉积到成品料仓底部，然后进入成品料仓内，废气从成品料仓上的废气排出口排出；
(2)排出的废气通过管道进入尿液洗涤塔内进行洗涤，洗涤后的废气进入吸收塔内，吸收处理废气中的氨气和残留的三聚氰胺固体粉末，处理后的废气从吸收塔的排气口排出，吸收塔排出的废气在引风机的作用下进入下一级反应系统的结晶器换热装置的预热气容纳腔内，与进入结晶器换热装置内的混合气进行换热，利用混合气的余热将废气加热，被加热的废气通入二级反应系统的熔盐系统对熔盐进行预热；
(3)进入结晶器换热装置内的混合气进行换热后，进入右侧的结晶装置内，与结晶装置底部充入的过冷气进行混合换热，三聚氰胺结晶析出，随混合气一道进入成品旋风分离器进行气固分离，三聚氰胺固体粉末沉积到成品料仓底部，然后进入成品料仓内，废气从成品料仓上的废气排出口排出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种三聚氰胺生产资源回收利用系统，包括依次连接的反应器、热气过滤器、结晶器、成品旋风分离器和成品料仓，所述成品旋风分离器的废气排出口与尿液洗涤塔的进气口连接，其特征在于：所述结晶器包括左侧的换热装置和右侧的结晶装置，所述换热装置和结晶装置相互独立，所述换热装置内竖向设置有预热气容纳腔，所述预热气容纳腔上设置有预热气进口、预热气出口，所述换热装置的左侧和右侧分别设置有混合气进口和混合气出口，所述混合气出口与所述结晶装置左侧的进气口连通，所述结晶装置的底部设置有过冷气进口；所述尿液洗涤塔的排气口与吸收塔的进气口连接，所述吸收塔的出气口通过引风机与下一级反应系统的结晶器换热装置的预热气进口连接，所述结晶器换热装置的预热气出口与下一级反应系统的熔盐系统连接；所述尿液洗涤塔的排气口通过分支管道与下一级反应系统的结晶器结晶装置的底部过冷气进口连接。
2.根据权利要求1所述的三聚氰胺生产资源回收利用系统，其特征在于：所述换热装置还设置有防粘壁装置，所述防粘壁装置包括气缸，所述气缸的推拉杆与刮套连接，所述刮套套设在所述预热气容纳腔外，且所述刮套的内壁与所述预热气容纳腔外壁接触。
3.根据权利要求2所述的三聚氰胺生产资源回收利用系统，其特征在于：在所述气缸的作用下，可带动所述刮套向下移动，从而使粘覆在预热气容纳腔外壁上的结晶体被刮下，结晶体落到所述换热装置底部，然后从底部的出料口排出进行收集，然后在所述气缸的作用下带动所述刮套向上移动复位。
4.根据权利要求3所述的三聚氰胺生产资源回收利用系统，其特征在于：所述刮套连接有刮板，所述刮板的侧壁与所述换热装置的侧壁接触。
5.根据权利要求4所述的三聚氰胺生产资源回收利用系统，其特征在于：在所述气缸的作用下，可带动所述刮板向下移动，从而使粘覆在换热装置的侧壁上的结晶体被刮下，结晶体落到所述换热装置底部，然后从底部的出料口排出进行收集，然后在所述气缸的作用下带动所述刮板向上移动复位。
6.根据权利要求5所述的三聚氰胺生产资源回收利用系统，其特征在于：所述结晶装置也设置有防粘壁装置，所述防粘壁装置包括气缸，所述气缸的推拉杆与结晶装置刮板连接，所述结晶装置刮板的外壁与所述结晶装置的内壁接触，在所述气缸的作用下，可带动所述结晶装置刮板向下移动，从而使粘覆在结晶装置内壁上的结晶体被刮下，结晶体落到所述结晶装置底部，然后从底部的出料口排出进行收集，然后在所述气缸的作用下带动所述结晶装置刮板向上移动复位。
7.一种三聚氰胺生产资源回收利用方法，其特征在于：利用权利要求1-6任一所述的系统进行资源回收利用，具体包括以下步骤：
(1)熔融尿素进入反应器内，反应生成三聚氰胺，反应后的混合气进入热气过滤器，滤除气流中的催化剂固体杂质，从热气过滤器出来的无尘气体进入结晶器内，三聚氰胺结晶析出，随混合气一道进入成品旋风分离器进行气固分离，三聚氰胺固体粉末沉积到成品料仓底部，然后进入成品料仓内，废气从成品料仓上的废气排出口排出；
(2)排出的废气通过管道进入尿液洗涤塔内进行洗涤，洗涤后的废气进入吸收塔内，吸收处理废气中的氨气和残留的三聚氰胺固体粉末，处理后的废气从吸收塔的排气口排出，吸收塔排出的废气在引风机的作用下进入下一级反应系统的结晶器换热装置的预热气容纳腔内，与进入结晶器换热装置内的混合气进行换热，利用混合气的余热将废气加热，被加热的废气通入二级反应系统的熔盐系统对熔盐进行预热；
(3)进入结晶器换热装置内的混合气进行换热后，进入右侧的结晶装置内，与结晶装置底部充入的过冷气进行混合换热，三聚氰胺结晶析出，随混合气一道进入成品旋风分离器进行气固分离，三聚氰胺固体粉末沉积到成品料仓底部，然后进入成品料仓内，废气从成品料仓上的废气排出口排出。
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