CN205164632U - 一种高纯度低浓度尿素溶液的生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种高纯度低浓度尿素溶液的生产装置；包括尿素管道和一次水管道，尿素管道通过一段蒸发分离器与喷射器的侧向浓液进口相连，一次水管道依次通过二级反渗透装置、混床、连续电解除盐装置和纯水加热装置与喷射器的管口相连，所述喷射器的出口通过管道混合器与尿素溶液中间贮槽相连；具有结构简单、操作简便、减少尿素造粒、固体尿素运输与存储、尿素颗粒溶解和尿素溶液提纯等成本，降低高纯度低浓度尿素溶液生产过程中对环境影响的优点。

Description

一种高纯度低浓度尿素溶液的生产装置

技术领域

本实用新型属于尿素溶液生产技术领域，具体涉及一种高纯度低浓度尿素溶液的生产装置。

背景技术

市售尿素一般为固体颗粒，在用于某些特殊场合时，需要将其溶解在水中形成一定浓度的尿素溶液后才能使用。例如：车用尿素溶液或烟气脱硝用尿素溶液。车用尿素溶液是一种减少汽车尾气中的氮氧化物排放的还原剂。随着汽车保有量的不断增加，汽车尾气对人类健康和大气环境的危害已引起了高度的关注，国家制定了“国IV”和“国V”排放标准等相关国家政策。大量实验研究表明，选择性催化还原技术(SCR)是最适合柴油车的“国IV”排放解决方案，车用尿素溶液就是SCR系统所需的一种还原剂。车用尿素溶液与汽车尾气中的氮氧化物反应生成清洁的氮气和水，使其排放达到国家标准。目前车用尿素溶液一般是将普通农用颗粒尿素按照一定比例溶于纯水中制得，一方面会在溶解过程中造成缩二脲含量的增加，甚至会引入其他微量金属离子，需要进一步提纯才能满足GB29518-2013《柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液(AUS32)》的要求；另一方面尿素颗粒的制备需要消耗大量蒸汽，存在着很大的能源浪费和环保安全隐患。锅炉燃烧系统排放的烟气中含有少量的氮氧化物，氮氧化物在阳光的作用下会引起光化学反应，形成光化学烟雾，从而造成严重的大气污染，GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》规定了锅炉大气污染物中氮氧化物的排放浓度限值。要满足此排放标准必须进行脱硝处理，尿素溶液是湿法脱硝工艺中选择性催化还原法脱硝的一种还原剂。在生产过程中直接生产尿素溶液能够减少尿素颗粒溶解过程中的设备和能源消耗，同样能够减少尿素颗粒制备需要的消耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种直接利用尿素熔融液和二级脱盐水制备高纯度低浓度尿素溶液的装置，在符合尿素溶液的质量标准的同时减少尿素造粒、固体尿素运输与存储、尿素颗粒溶解和尿素溶液提纯等成本，降低尿素溶液生产过程中对环境影响的一种高纯度低浓度尿素溶液的生产装置。

本实用新型的目的是这样实现的：包括尿素管道和一次水管道，尿素管道通过一段蒸发分离器与喷射器的侧向浓液进口相连，一次水管道依次通过二级反渗透装置、混床、连续电解除盐装置和纯水加热装置与喷射器的管口相连，所述喷射器的出口通过管道混合器与尿素溶液中间贮槽相连。

优选地，所述尿素溶液中间贮槽与成品槽相连。

优选地，所述纯水加热装置与喷射器的管口之间安装有第一调节阀，所述一段蒸发分离器与喷射器的侧向浓液进口之间安装有第二调节阀。

本实用新型利用二级脱盐水直接通过喷射器和管道混合器的作用与经过一段蒸发分离器的高温尿液混合，降低了对能源的消耗，减少了尿素颗粒溶解过程中缩二脲含量的增加以及其它杂质的引入；具有结构简单、操作简便、减少尿素造粒、固体尿素运输与存储、尿素颗粒溶解和尿素溶液提纯等成本，降低高纯度低浓度尿素溶液生产过程中对环境影响的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

如图1所示，包括尿素管道1和一次水管道2，尿素管道1通过一段蒸发分离器3与喷射器5的侧向浓液进口相连，一次水管道2依次通过二级反渗透装置4、混床9、连续电解除盐装置10和纯水加热装置11与喷射器5的管口相连，所述喷射器5的出口通过管道混合器6与尿素溶液中间贮槽7相连。所述尿素溶液中间贮槽7与成品槽8相连。所述纯水加热装置11与喷射器5的管口之间安装有第一调节阀12，所述一段蒸发分离器3与喷射器5的侧向浓液进口之间安装有第二调节阀13。

本实用新型的工作原理如下：其具体包括如下步骤：一、一次水依次通过二级反渗透装置4、混床9、连续电解除盐装置10和纯水加热装置11得到二级脱盐水，所述的二级脱盐水电阻率为15MΩ*cm，温度为60～70℃。二、尿素生产过程中经过一段蒸发分离器3分离除去氨和二氧化碳后的高温尿素溶液通过第二调节阀13和喷射器5的侧向浓液进口进入喷射器5内，所述步骤一中的二级脱盐水通过第一调节阀12和喷射器5的管口进入喷射器5内；所述高温尿素溶液的温度为127～133℃，尿素质量分数≥95％，缩二脲含量≤0.7％。三、步骤二中所述的二级脱盐水和高温尿素溶液共同通过喷射器5的出口进入管道混合器6进行均匀混合，混合后进入尿素溶液中间贮槽7内，带分析合格后送入成品槽8，即为成品。所述步骤二中二级脱盐水和高温尿素溶液的体积流量的比例为2.40∶1～2.25∶1；所述二级脱盐水和高温尿素溶液的体积流量的比例通过第一调节阀12和第二调节阀13来调节。本实用新型直接使用高温尿素溶液作为生产高纯度低浓度尿素溶液的原材料，在符合尿素溶液的质量标准的同时可减少尿素造粒、固体尿素运输与存储、尿素颗粒溶解和尿素溶液提纯等成本，降低尿素溶液生产过程中对环境的影响；本实用新型通过喷射器5和管道混合器6的混合作用，可有效降低能源消耗；通过使用一段蒸发分离器中出来的高温尿素溶液，尿素浓度能够达到95％以上，避免高温尿素溶液中水分过多溶解氨造成高纯度低浓度尿素溶液中氨含量超标的问题。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。需要指出的是在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。上文的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高纯度低浓度尿素溶液的生产装置，包括尿素管道(1)和一次水管道(2)，其特征在于：尿素管道(1)通过一段蒸发分离器(3)与喷射器(5)的侧向浓液进口相连，一次水管道(2)依次通过二级反渗透装置(4)、混床(9)、连续电解除盐装置(10)和纯水加热装置(11)与喷射器(5)的管口相连，所述喷射器(5)的出口通过管道混合器(6)与尿素溶液中间贮槽(7)相连。

2.根据权利要求1所述一种高纯度低浓度尿素溶液的生产装置，其特征在于：所述尿素溶液中间贮槽(7)与成品槽(8)相连。

3.根据权利要求1所述一种高纯度低浓度尿素溶液的生产装置，其特征在于：所述纯水加热装置(11)与喷射器(5)的管口之间安装有第一调节阀(12)，所述一段蒸发分离器(3)与喷射器(5)的侧向浓液进口之间安装有第二调节阀(13)。