CN204174118U - 一种工业生产尿素硝铵溶液的专用设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，包括壳体，搅拌器和冷却器，所述壳体顶部设有尿素溶液进口、硝铵溶液进口、循环线溶液进口、放空排气口、加酸口、缓蚀剂加入口和脱盐水进口，搅拌器包括搅拌轴，电机和搅拌桨叶，所述搅拌轴沿壳体轴向设置，搅拌轴一端连接在电机上，另一端伸入壳体内部，搅拌桨叶安装在搅拌轴另一端，所述壳体侧壁的下部设有尿素硝铵液位计接口、尿素硝铵密度计接口和温度计接口，所述壳体的底部设有尿素硝铵溶液出口，壳体内底部设有冷却器，所述冷却器包括冷却盘管和换热器封头。本实用新型设备将溶液混合、降温，加酸，加缓蚀剂等步骤集中在一台设备内完成，克服了生产周期长的缺点，生产效率大幅提升。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工业生产尿素硝铵溶液的专用设备。
背景技术
尿素硝铵溶液(Urea Ammonium Nitrate solution)，简称UAN溶液，国外也称为氮溶液(N solution)，是由尿素、硝铵和水配制而成。UAN溶液是一种稳定、无色、常压的液态氮肥，在肥效、节能、减少环境污染以及经济效益，均优于固态氮肥。
尿素硝铵溶液的生产始于上世纪70年代的美国，目前已得到广泛使用，2013年全球尿素硝铵溶液的产量超过2000万吨，我国是氮肥生产大国，尿素硝铵溶液的生产基本是空白，应用前景十分广阔。在国际市场上一般有3个等级的尿素硝铵溶液销售，即含N 28％，30％和32％。
工业生产UAN溶液一般采用液体尿素和液体硝铵在一固定配制槽内完成混合，加酸，加缓蚀剂等步骤，配制好的溶液需要进一步微调至产品各项指标调整合格后，将配制完成的溶液降温至常温外送。上述操作步骤繁琐且需要较长配制时间，生产周期较长，难以满足大规模大批量的生产要求。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，克服了生产周期长的缺点，生产效率大幅提升，满足生产工艺需求，能够快速，保质保量的完成工业化生产需要。
本实用新型采用的技术方案是：
一种工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，包括壳体，搅拌器和冷却器，所述壳体的顶部设有尿素溶液进口、硝铵溶液进口、循环线溶液进口、放空排气口、加酸口、缓蚀剂加入口和脱盐水进口，所述搅拌器包括搅拌轴，电机和搅拌桨叶，所述电机安装在所述壳体的顶部中心，所述搅拌轴沿所述壳体轴向设置，所述搅拌轴一端连接在所述电机上，另一端伸入壳体内部，所述搅拌桨叶安装在所述搅拌轴另一端，所述壳体的侧壁的下部设有尿素硝铵液位计接口、尿素硝铵密度计接口和温度计接口，所述壳体的底部设有尿素硝铵溶液出口，所述壳体内底部设有所述冷却器，所述冷却器包括冷却盘管和换热器封头，所述冷却盘管位于所述搅拌浆叶的下方，所述冷却盘管的冷却水引入端和冷却水引出端分别伸出所述壳体的侧壁与所述换热器封头固定连接，所述冷却盘管的冷却水引入端和冷却水引出端分别与所述换热器封头上设置的冷却水进口和冷却水出口相连接。
本实用新型所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其中，所述壳体的侧壁的下部还设有尿素液位计接口。
本实用新型所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其中，所述壳体的内侧壁上设有至少一块扰流板。
本实用新型所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其中，所述扰流板为4块，沿所述壳体内侧壁均匀分布。
本实用新型所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其中，所述搅拌桨叶采用单桨式或双浆式，所述搅拌桨叶距离所述冷却盘管上部距离30-80cm。
本实用新型所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其中，所述冷却盘管的管束为U型管或盘型管，所述冷却盘管的冷却水引入端和冷却水引出端分别通过法兰与换热器封头固定连接。
本实用新型所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其中，所述壳体的侧壁的下部还设有人孔一，所述壳体的顶部设有人孔二。
本实用新型所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其中，所述壳体的顶部设有备用口。
本实用新型所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其中，所述壳体的顶部设有浮球液位计出口。
本实用新型所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其中，所述壳体为圆柱形，所述壳体、搅拌器和扰流板均由不锈钢材料制成。
本实用新型有益效果：
本实用新型工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，在壳体内设置冷却器，可以快速降低溶液温度，另一个作用是溶液温度降低后，溶液输送泵不易汽化，有利于泵设备的正常稳定运行，如果设置在设备外部，需要通过开启输送泵加压至外部换热器降温，操作程序较为繁琐，且高温下，输送泵很容易汽化，泵打量较差，冷却器不设置外部筒体，可以随时抽出检修；设置循环线溶液进口一方面是防止输送泵出口憋压，另一方面，因为搅拌器距离设备底部有一定高度，开始阶段不用泵的循环线循环，溶液混合较慢，有了循环线溶液进口，尿素和硝铵溶液在配制槽液位低于搅拌器叶片时可以加速混合；UAN溶液配制后密度值随温度变化，对于总氮含量在32-32.5％的UAN溶液，密度随温度变化，在40℃时一般为1.300-1.310，50℃为1.295-1.300，60℃为1.29-1.295，70℃为1.285-1.290，80℃为1.280-1.285，设置UAN密度计接口和温度计接口，在UAN溶液配制过程中，可以通过密度指示和温度对应关系，随时观察溶液温度，根据温度变化及时开停冷却水，防止溶液温度过高或过低及时判断UAN溶液的质量；搅拌器可以加速溶液混合，在溶液配制时加入稀硝酸和缓蚀剂后，搅拌器还可以加速这两种辅助介质的混合，减少配制时间；通过缓蚀剂加入口在溶液内加入缓蚀剂，加入一定比例的缓蚀剂后，UAN溶液可以在普通碳钢设备储存或管线内输送，采用该设备将溶液混合、降温，加酸，加缓蚀剂等步骤集中在一台设备内完成，克服了生产周期长的缺点，生产效率大幅提升。
本实用新型工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，通过增设尿素液位计接口，在溶液配制过程中，减少只有一只UAN液位计显示产生的密度指示偏差，液位显示准确。
本实用新型工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，所述壳体的内侧壁上设有至少一块扰流板，可以防止溶液在设备内形成涡流，加速溶液湍流混合，缩短配制时间。
本实用新型工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，所述搅拌桨叶采用单桨式或双浆式，所述搅拌桨叶距离所述冷却盘管上部距离30-80cm，有利于换热器的检修，溶液混合效果好。
本实用新型工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，设置人孔一和人孔二分别用于设备检修时人员进出和用于配制时的观察溶液或设备内件的工作情况。
本实用新型工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，备用口为预留口备用。
本实用新型工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，设置浮球液位计，便于现场观察和校对液位。
本实用新型工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，所述壳体、搅拌器和扰流板均由不锈钢材料制成，可以有效防止尿素和硝铵溶液配制过程产生的腐蚀。
附图说明
图1为本实用新型工业生产尿素硝铵溶液的专用设备的结构示意图；
图2为本实用新型工业生产尿素硝铵溶液的专用设备的俯视图。
图中：1、尿素溶液进口；2、硝铵溶液进口；3、循环线溶液进口；4、放空排气口；5、加酸口；6、缓蚀剂加入口；7、脱盐水进口；8、备用口；9、浮球液位计出口；10、扰流板；11、端盖；12、冷却水进口；13、冷却水出口；14、冷却盘管；15、尿素液位计接口；16、UAN液位计接口；17、UAN密度计接口；18、UAN溶液出口；19、温度计接口；20、人孔一；21、人孔二；22、电机；23、搅拌桨叶；24、搅拌轴。
以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，一种工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，包括壳体，搅拌器和冷却器，壳体为直径5米，高度6米的圆柱形，壳体的顶部设有尿素溶液进口1、硝铵溶液进口2、循环线溶液进口3、放空排气口4、加酸口5、缓蚀剂加入口6和脱盐水进口7，搅拌器包括搅拌轴24，电机22和搅拌桨叶23，电机22安装在壳体的顶部中心，搅拌轴24一端连接在电机22上，另一端伸入壳体内部，搅拌桨叶23安装在搅拌轴24另一端，搅拌桨叶23采用单桨式，搅拌桨叶23距离冷却盘管14上部距离50cm，壳体的侧壁的下部设有尿素液位计接口15、UAN液位计接口16、UAN密度计接口17和温度计接口19，壳体的底部设有UAN溶液出口18，壳体内底部设有冷却器，冷却器包括冷却盘管14和换热器封头11，冷却盘管14的冷却水引入端和冷却水引出端分别伸出壳体的侧壁与换热器封头11通过法兰固定连接，冷却盘管14的冷却水引入端和冷却水引出端分别与换热器封头11上设置的冷却水进口13和冷却水出口12相连接，冷却盘管14的管束为U型管；壳体的内侧壁上设有4块扰流板10，扰流板长度为4m，宽度为30cm，厚度为10cm，沿壳体内侧壁均匀分布，壳体的侧壁的下部还设有人孔一20，壳体的顶部设有人孔二21，壳体的顶部还设有备用口8和浮球液位计出口9，壳体、搅拌器和扰流板10均由304L不锈钢材料制成。
本实施例工业生产尿素硝铵溶液的专用设备的使用方法，包括以下步骤：
(a)按1:1质量比分别通过尿素溶液进口1和硝铵溶液进口2将液体尿素和硝铵溶液同时加入到设备中，通过UAN液位计分别计量液体尿素和硝铵溶液的配比量；
(b)当设备中溶液高度大于搅拌桨叶23后开启搅拌器，打开冷却器中循环冷却水进行降温，根据UAN液位计显示达到配制需要的液位时，停止进料；
(c)根据显示的温度、密度，确认物料配制的质量，控制UAN溶液密度在1.28-1.33之间，两种溶液进料完成后，通过缓蚀剂加入口6加入缓蚀剂；
(d)加入硝酸调节pH值为7.0时，分析确认合格后，将UAN溶液通过UAN溶液出口18引入输送泵送出。
实施例2
与实施例1的区别在于：搅拌桨叶23距离冷却盘管14上部距离80cm；冷却盘管14的管束为盘型管；步骤(d)中调节pH值为6.55。
实施例3
如图1和图2所示，一种工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，包括壳体，搅拌器和冷却器，壳体为直径5米，高度6米的圆柱形，壳体顶部设有尿素溶液进口1、硝铵溶液进口2、循环线溶液进口3、放空排气口4、加酸口5、缓蚀剂加入口6和脱盐水进口7，搅拌器包括搅拌轴24，电机22和搅拌桨叶23，电机22安装在壳体顶部中心，搅拌轴24一端连接在电机22上，另一端伸入壳体内部，搅拌桨叶23安装在搅拌轴24另一端，搅拌桨叶23采用双桨式，搅拌桨叶23距离冷却盘管14上部距离50cm，壳体侧壁的下部设有尿素液位计接口15、UAN液位计接口16、UAN密度计接口17和温度计接口19，壳体的底部设有UAN溶液出口18，壳体内底部设有冷却器，冷却器包括冷却盘管14和换热器封头11，冷却盘管14的冷却水引入端和冷却水引出端分别伸出壳体的侧壁与换热器封头11通过法兰固定连接，冷却盘管14的冷却水引入端和冷却水引出端分别与换热器封头11上设置的冷却水进口13和冷却水出口12相连接，冷却管14的管束为U型管；壳体的内侧壁上设有4块扰流板10，扰流板长度为3m，宽度为20cm，厚度为8cm，沿壳体内侧壁均匀分布，壳体的侧壁的下部还设有人孔一20，壳体的顶部设有人孔二21，壳体的顶部还设有备用口8和浮球液位计出口9，壳体、搅拌器和扰流板10均由304L不锈钢材料制成。
本实施例工业生产尿素硝铵溶液的专用设备的使用方法，包括以下步骤：
(a)首先通过尿素溶液进口1加入液体尿素溶液，通过尿素液位计15确定需要的尿素配比量；
(b)尿素进料完成后，通过硝铵溶液进口2加入液体硝铵，通过UAN液位计计量高度，确定需要的硝铵配比量；
(c)两种物料完成后开启搅拌器和冷却器，通过缓蚀剂加入口6加入缓蚀剂，通过加酸口5加硝酸调节pH值为6.6时，观察溶液的温度、密度变化，控制UAN溶液密度在1.28-1.33之间，分析取样，合格后送出。
实施例4
与实施例3的区别在于：搅拌桨叶23距离冷却盘管14上部距离30cm；步骤(d)中调节pH值为7.23。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，包括壳体，其特征在于：还包括搅拌器和冷却器，所述壳体的顶部设有尿素溶液进口(1)、硝铵溶液进口(2)、循环线溶液进口(3)、放空排气口(4)、加酸口(5)、缓蚀剂加入口(6)和脱盐水进口(7)，所述搅拌器包括搅拌轴(24)，电机(22)和搅拌桨叶(23)，所述电机(22)安装在所述壳体顶部中心，所述搅拌轴(24)沿所述壳体轴向设置，所述搅拌轴(24)一端连接在所述电机(22)上，另一端伸入所述壳体内部，所述搅拌桨叶(23)安装在搅拌轴(24)另一端，所述壳体的侧壁的下部设有尿素硝铵液位计接口(16)、尿素硝铵密度计接口(17)和温度计接口(19)，所述壳体的底部设有尿素硝铵溶液出口(18)，所述壳体内底部设有所述冷却器，所述冷却器包括冷却盘管(14)和换热器封头(11)，所述冷却盘管(14)位于所述搅拌浆叶(23)的下方，所述冷却盘管(14)的冷却水引入端和冷却水引出端分别伸出所述壳体的侧壁与所述换热器封头(11)固定连接，所述冷却盘管(14)的冷却水引入端和冷却水引出端分别与所述换热器封头(11)上设置的冷却水进口(13)和冷却水出口(12)相连接。
2.根据权利要求1所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其特征在于：所述壳体的侧壁的下部还设有尿素液位计接口(15)。
3.根据权利要求1所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其特征在于：所述壳体的内侧壁上设有至少一块扰流板(10)。
4.根据权利要求3所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其特征在于：所述扰流板(10)为4块，沿所述壳体内侧壁均匀分布。
5.根据权利要求1所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其特征在于：所述搅拌桨叶(23)采用单桨式或双浆式，所述搅拌桨叶(23)距离所述冷却管(14)上部距离30-80cm。
6.根据权利要求1所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其特征在于：所述冷却盘管(14)的管束为U型管或盘型管，所述冷却盘管(14)的冷却水引入端和冷却水引出端分别通过法兰与换热器封头(11)固定连接。
7.根据权利要求1所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其特征在于：所述壳体的侧壁的下部还设有人孔一(20)，所述壳体的顶部设有人孔二(21)。
8.根据权利要求1所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其特征在于：所述壳体的顶部设有备用口(8)。
9.根据权利要求1所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其特征在于：所述壳体的顶部设有浮球液位计出口(9)。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的工业生产尿素硝铵溶液的专用设备，其特征在于：所述壳体为圆柱形，所述壳体、搅拌器和扰流板(10)均由不锈钢材料制成。
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