CN202036819U - 尿素提纯和生产装置 - Google Patents
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Abstract
为了能够实现连续、高效、无污染、规模化生产高纯尿素溶液，本实用新型提供一种尿素提纯和生产装置，采用四级离子树脂交换法提纯尿素溶液，容器V1通过防腐输料泵P1与离子交换柱01相连接；离子交换柱01、离子交换柱02、离子交换柱03和离子交换柱04依次相连接；离子交换柱04与过滤器G1相连接；过滤器G1与容器V2相连接；容器V2与防腐泵P2相连接；以上各单体设备相连用管线和调节阀。本实用新型能耗低，产出率高，接近100%，可大规模生产，无污染排放，实现了连续、高效、无污染、规模化生产。
Description
技术领域
本发明是有关尿素提纯和生产装置，其生产的高纯尿素溶液主要用于柴油机动车燃料填加剂，可减少柴油机动车的污染排放量。
背景技术
汽车尾气排污随着城市化的发展日益严重，北京市为了解决环境污染问题引进了目前欧洲先进的尿素添加技术以减少污染物的排放。尿素因为在生产和包装运输过程中引入了部分金属杂质，其中的金属杂质和氯离子会对汽车发动机带来腐蚀，因此需要将金属杂质和氯离子降低到ppm级。基于上述的要求，需要对尿素进行提纯以达到技术要求。
发明内容
为了能够实现连续、高效、无污染、规模化生产高纯尿素溶液，本发明采用四级离子树脂交换法提纯尿素溶液。尿素选用普通的农业一级尿素用纯水溶解后，经离子树脂交换柱提纯。该装置简单、实用、易于操作。整个系统采用内衬陶瓷防腐层、不锈钢或有机材质，防止二次污染尿素溶液。
本发明采用离子树脂交换法对尿素溶液进行提纯，以去除尿素溶液中的金属杂质和氯离子。
本发明能耗低，产出率高，接近100%，可大规模生产，无污染排放，实现了连续、高效、无污染、规模化生产。
本发明的技术方案为：
1. 一种尿素提纯和生产装置,其特征在于该装置包括：
（1） 容器V1通过防腐输料泵P1与离子交换柱01相连接；
（2） 离子交换柱01、离子交换柱02、离子交换柱03和离子交换柱04依次相连接；
（3） 离子交换柱04与过滤器G1相连接；
（4） 过滤器G1与容器V2相连接；
（5） 容器V2与防腐泵P2相连接。
以上各单体设备相连用管线和调节阀。
2、上述的装置，其特征在于整个工艺设备中连接调节阀ZQ-01、ZQ-02、ZQ-03、ZQ-04、ZQ-05、ZQ-06、ZQ-07、 ZQ-08、和ZQ-09。
3、上述的装置，其特征在于
（1） 调节阀ZQ-01与容器V1上方连接；
（2） 容器V1下方经调节阀ZQ-02用防腐泵P1与离子交换柱01连接；
（3） 离子交换柱01经调节阀ZQ-03与离子交换柱02连接；
（4） 离子交换柱02经调节阀ZQ-04与离子交换柱03连接；
（5） 离子交换柱03经调节阀ZQ-05与离子交换柱04连接；
（6） 离子交换柱04经调节阀ZQ-06与 过滤器G1连接；
（7） 过滤器G1经调节阀ZQ-07与容器V2连接；
容器V2经调节阀ZQ-08与防腐泵P2连接
本发明涉及到离子树脂交换法提纯尿素溶液及实现该方法的装置。其具体特征如下：
1. 一种离子树脂交换法提纯尿素溶液的装置，该方法包括以下步骤：
（1） 采用普通农业一级尿素为原料；
（2） 普通农业一级尿素在容器V1中配制成尿素溶液；
（3） 容器V1的尿素溶液经调节阀ZQ-02用输料泵P1泵入离子交换柱01；
（4） 尿素溶液经离子交换柱01提纯后经调节阀ZQ-03进入离子交换柱02；
（5） 尿素溶液经离子交换柱02提纯后经调节阀ZQ-04进入离子交换柱03；
（6） 尿素溶液经离子交换柱04提纯后经调节阀ZQ-05进入离子交换柱04；
（7） 尿素溶液经离子交换柱04提纯后经调节阀ZQ-06进入过滤器G1；
（8） 尿素溶液经过滤器G1滤去尿素溶液中的颗粒后经调节阀ZQ-07进入容器V2储存；
（9） 容器V2中储存的尿素溶液经调节阀ZQ-08、输料泵P2、调节阀ZQ-09分装成所需产成品。
2. 一种用于提纯尿素溶液的装置，该装置包括①容器V1、②输料泵P1，P2、③离子交换树脂柱01，02，03，04、④过滤器G1；工艺流程及设备见附图：
容器V1经调节阀ZQ-01、输料泵P1与离子交换柱01相连接。
容器V1，是不锈钢、内衬陶瓷或四氟材质；
离子交换柱01、离子交换柱02、离子交换柱03和离子交换柱04依次相连接；
离子交换柱01，内装填活性炭；
离子交换柱02、离子交换柱03和离子交换柱04，内装填阴、阳离子交换树脂；
离子交换柱01、离子交换柱02、离子交换柱03和离子交换柱04采用不锈钢、玻璃、石英、聚乙烯、聚丙烯材质或聚四氟乙烯材质制成；
离子交换柱04与过滤器G1相连接；
过滤器G1与容器V2相连接；
容器V2与输料泵P2相连接；
容器V2，是不锈钢、内衬陶瓷或四氟材质；
过滤器G1，有机材质外壳内装0.5微米至20微米的滤芯；
输料泵P1、输料泵P2采用四氟隔膜泵；
以及以上各单体设备相连用管线和调节阀；
3. 离子交换法提纯尿素溶液生产装置，其特征在于容器V1为尿素溶液配制装置是不锈钢、内衬陶瓷或四氟材质；
4. 离子交换法提纯尿素溶液生产装置，其特征在于输料泵P1、输料泵P2采用四氟隔膜泵；
5. 离子交换法提纯尿素溶液生产装置，其特征在于离子交换柱01、离子交换柱02、离子交换柱03和离子交换柱04采用不锈钢、玻璃、石英、聚乙烯、聚丙烯材质或聚四氟乙烯材质制成；
6. 离子交换法提纯尿素溶液生产装置，其特征在于容器V2为尿素溶液储存装置是不锈钢、内衬陶瓷或四氟材质；
7. 离子交换法提纯尿素溶液生产装置，其特征在于过滤器G1，有机材质外壳内装0.5微米至20微米的滤芯；
8. 离子交换法提纯尿素溶液生产装置，其特征在于各单体设备相连用管线采用不锈钢、聚乙烯、聚丙烯材质或聚四氟乙烯材质制成；
9. 离子交换法提纯尿素溶液生产装置，其特征在于调节阀ZQ-01、ZQ-02、ZQ-03、ZQ-04、ZQ-05、ZQ-06、ZQ-07、ZQ-08、ZQ-09采用不锈钢、聚乙烯、聚丙烯材质或聚四氟乙烯材质制成。
利用本法及生产装置可实现大规模、高级别产品的生产。生产高纯尿素溶液的关键首先是去除尿素溶液中的金属离子和氯离子。由于阴、阳离子的数量不是相等的，因此提纯后又不能改变溶液的特性。如PH值要稳定在一定的范围内。根据工艺的要求我们向树脂生产企业特别定做了我们需要的离子交换树脂。生产工艺中离子交换柱02、离子交换柱03和离子交换柱04相互配合缺一不可，从而达到车用高纯尿素的要求。
生产高纯尿素溶液的另一个关键是要去除尿素溶液的颜色。尿素生产过程中会因为工艺问题带有一定的颜色，为了解决颜色问题我们选用活性炭作为脱色剂。活性炭在生产过程中经常被沾污，在使用前一定要进行前期处理。
高纯尿素溶液是个全新的产品。采用离子树脂交换法提纯尿素溶液，可去除尿素溶液中的金属杂质和氯离子，防止尿素溶液生产过程中的二次沾污，实现了连续、高效、无污染、规模化生产。
附图说明
图1：离子交换法尿素提纯和生产装置图
1 ZQ-01、ZQ-02、ZQ-03、ZQ-04、ZQ-05、ZQ-06、ZQ-07、ZQ-08、ZQ-09为调节阀
2 01、02、03、04为离子交换柱
3 P1、P2为尿素溶液输料泵
4 容器V1为尿素溶液配制装置
5 容器V2为尿素溶液储存装置
6 G1 为过滤器。
具体实施方式
本发明工艺具体实施方案如下：
普通农业一级尿素在容器V1中用纯水配制成尿素水溶液，经调节阀ZQ-02用输料泵P1将尿素水溶液依次通过离子交换柱01、离子交换柱02、离子交换柱03和离子交换柱04对尿素水溶液进行提纯后进入过滤器G1，过滤去除尿素溶液中的颗粒，然后进入容器V2中储存，容器V2中储存的尿素溶液经输料泵P2去分装成所需包装单位的成品。
1. 容器V1为尿素溶液配制装置。其工艺特征：不锈钢、内衬陶瓷或四氟材质。
2. 输料泵P1采用四氟隔膜泵。其工艺特征：溶液在系统中流动的动力来源，此泵可计量溶液流动速度。
3. 离子交换柱01采用不锈钢、玻璃、石英、聚乙烯、聚丙烯材质或聚四氟乙烯材质制成，其工艺特征：内装填经盐酸清洗精制过的椰壳类改性活性炭，可除去尿素溶液所带的颜色。
4. 离子交换柱02采用不锈钢、玻璃、石英、聚乙烯、聚丙烯材质或聚四氟乙烯材质制成，其工艺特征：内部装填阴离子交换树脂，可除去尿素溶液中的阴离子。
5. 离子交换柱03采用不锈钢、玻璃、石英、聚乙烯、聚丙烯材质或聚四氟乙烯材质制成，其工艺特征：内部装填阳离子交换树脂，可除去尿素溶液中的阳离子。
6. 离子交换柱04采用不锈钢、玻璃、石英、聚乙烯、聚丙烯材质或聚四氟乙烯材质制成，其工艺特征：内部装填按一定比例混合的阴、阳离子交换树脂，可除去尿素溶液中的阴离子和阳离子。
7. 过滤器G1为有机材质外壳，内装0.5微米至20微米的滤芯，其工艺特征：除去尿素溶液中的颗粒。
8. 容器V2为尿素溶液储存装置是不锈钢、内衬陶瓷或四氟材质，其工艺特征：临时储存已经提纯好的尿素溶液。
9. 输料泵P2采用四氟隔膜泵，其工艺特征：将容器V2中储存的已经提纯好的尿素溶液输送到下一个分装环节。
10. 各单体设备相连用管线，采用不锈钢、聚乙烯、聚丙烯材质或聚四氟乙烯材质制成，其工艺特征：将系统连接成为一个整体，避免生产过程中的沾污。
调节阀ZQ-01、ZQ-02、ZQ-03、ZQ-04、ZQ-05、ZQ-06、ZQ-07、ZQ-08、ZQ-09采用不锈钢、聚乙烯、聚丙烯材质或聚四氟乙烯材质制成，其工艺特征：调节尿素溶液的流动速度，将各单体设备的连接断开，便于单体设备的工艺处理。
Claims (3)
1.一种尿素提纯和生产装置,其特征在于该装置包括：
容器V1通过防腐输料泵P1与离子交换柱01相连接；
离子交换柱01、离子交换柱02、离子交换柱03和离子交换柱04依次相连接；
离子交换柱04与过滤器G1相连接；
过滤器G1与容器V2相连接；
容器V2与防腐泵P2相连接；
以上各单体设备相连用管线和调节阀。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于整个工艺设备中用调节阀ZQ-01、ZQ-02、ZQ-03、ZQ-04、ZQ-05、ZQ-06、ZQ-07、 ZQ-08、和ZQ-09连接。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于
调节阀ZQ-01与容器V1上方连接；
容器V1下方经调节阀ZQ-02用防腐泵P1与离子交换柱01连接；
离子交换柱01经调节阀ZQ-03与离子交换柱02连接；
离子交换柱02经调节阀ZQ-04与离子交换柱03连接；
离子交换柱03经调节阀ZQ-05与离子交换柱04连接；
离子交换柱04经调节阀ZQ-06与 过滤器G1连接；
过滤器G1经调节阀ZQ-07与容器V2连接；
容器V2经调节阀ZQ-08与防腐泵P2连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN104258730A (zh) * | 2014-08-15 | 2015-01-07 | 河南骏化发展股份有限公司 | 一种车用尿素溶液的制备方法 |
| CN105452217A (zh) * | 2013-06-29 | 2016-03-30 | Opty株式会社 | 尿素水的制造方法以及从尿素水去除和回收缩三脲的方法 |
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2011
- 2011-04-22 CN CN201120119795XU patent/CN202036819U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN104258730A (zh) * | 2014-08-15 | 2015-01-07 | 河南骏化发展股份有限公司 | 一种车用尿素溶液的制备方法 |
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