CN206188690U - 一种用于生产车用尿素的反应装置 - Google Patents

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韦明
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Abstract

本实用新型公开了一种用于生产车用尿素的反应装置，包括反应釜、结晶釜、文丘里管和缓冲罐；所述的反应釜的上端设有进料口和循环出口，下端设有出料口及循环进口；所述的循环出口和循环进口通过管道连接；所述的出料口与结晶釜连接，文丘里管的下料管与结晶釜顶端连接；所述的缓冲罐与文丘里管的中部连接。本实用新型的反应釜内设有循环出口和循环入口，经过反应釜自身的循环，充分反应得到饱和的尿素反应液，再将得到的尿素反应液直接进行结晶，结晶釜在文丘里管的负压抽吸作用下，降低了顶端温度，有效防止结晶釜顶端凝聚气体，提高结晶效率，改善了结晶品质。

Description

一种用于生产车用尿素的反应装置
技术领域
本实用新型属于生产车用尿素技术领域，涉及一种用于生产车用尿素的反应装置。
背景技术
根据国家环保部门的规定，从2013年7月1日起销售的重型柴油车均要达到国Ⅳ排放标准，与国Ⅲ排放标准相比，重型柴油汽车的国Ⅳ排放氮氧化物排放降低了30%左右，颗粒物（PM）排放降低了80%以上。为了降低柴油车尾气排放中的氮氧化物和颗粒物。目前，欧美等国家的汽车生产商普遍采用选择性催化还原（SCR）技术处理柴油车尾气，使之达到欧Ⅴ、欧Ⅵ甚至更高的排放标准。
柴油车尾气处理液是配合SCR技术，将发动机尾气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水的还原剂，柴油车尾气处理液的主要原料为车用尿素和水，车用尿素不是普通的农业尿素或工业尿素，也不是化学分析试剂，而是一种具有一定附加值，可大规模工业生产的专用化学品。车用尿素工作原理是把车用尿素添加到SCR系统，在高温环境中（温度高于300℃），尿素分解成氨气，再加上催化剂的作用，尾气中的氮氧化物能迅速与氨气反应生成氮气和水。柴油机的排气温度一般为300-500℃，满足了氮氧化物还原所需要的热量。
目前，尿素生产的主要流程为氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素合成反应液，尿素合成反应液再经过一次蒸发、二次蒸发、造粒等过程得到固体尿素。然而，车用尿素的纯度要求很高，市售工业或者农业尿素颗粒由于缩二脲等杂志含量较高，并不能直接用于制备车用尿素溶液。
发明内容
本实用新型提供了一种设备简单，占地面积小，原料利用率高，产品质量好的的用于生产车用尿素的反应装置。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种用于生产车用尿素的反应装置，包括反应釜、结晶釜、文丘里管和缓冲罐；所述的反应釜的上端设有进料口和循环出口，下端设有出料口及循环进口；所述的循环出口和循环进口通过管道连接；所述的出料口与结晶釜连接，文丘里管的下料管与结晶釜顶端连接；所述的缓冲罐与文丘里管的中部连接。
作为进一步改进，以上所述的反应釜内设有螺旋挡板和导流管；所述的螺旋挡板螺旋固定在反应釜内壁上；所述的导流管置于反应釜中心处；导流管的进气口位于反应釜下方。
作为进一步改进，以上所述的导流管高至反应釜高度的1/2-2/3处。
作为进一步改进，以上所述的反应釜外壁上设有夹套；夹套的上方设有介质出口，下方设有介质入口。
工作时，原料液氨与二氧化碳在反应釜内发生反应，未饱和的尿素合成液通过循环重新回到反应釜中继续反应，反应釜内设有导流管和螺旋挡板，使得气—液两相充分反应，得到的饱和尿素合成液进入到结晶釜中，在结晶釜中结晶；文丘里管与结晶釜连接，通过文丘里管的负压抽吸作用，防止结晶釜顶端凝聚气体，降低结晶釜顶端温度，提高结晶效率，改善结晶品质；打开结晶釜的出口，得到高纯度的尿素产品。
相比于现有技术，本实用新型具有的优点及有益效果如下：
1、本实用新型的反应釜内设有循环出口和循环入口，经过反应釜自身的循环，充分反应得到饱和的尿素反应液，再将得到的尿素反应液直接进行结晶，结晶釜在文丘里管的负压抽吸作用下，降低了顶端温度，有效防止结晶釜顶端凝聚气体，提高结晶效率，改善了结晶品质。
2、本实用新型的反应釜内设有螺旋挡板，增加液氨在反应体系中反应面积，并延长停留时间；反应釜中心处设有导流筒，有效加强了结晶釜内的气-液两相的混合湍动，使二者充分反应，提高了原料的利用率，提高生产效率。
3、本实用新型设有夹套，并可以通入冷却介质，控制反应釜内的反应温度，得到的产品品质稳定。
4、本实用新型的文丘里管在关闭与缓冲罐的连通阀门后，上料管也可以用作进料管，可以通入部分尿素反应液进入结晶釜进行结晶，可用作间歇式生产。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标识：
1-反应釜，10-进料口，11-循环进口，12-冷却出口，13-夹套，14-冷却进口，15-螺旋挡板，16-导流管，17-循环出口，18-进气口，19-出料口，2-结晶釜，3-文丘里管，4-缓冲罐。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
实施例1：
一种用于生产车用尿素的反应装置，包括反应釜1、结晶釜2、文丘里管3和缓冲罐4；所述的反应釜1的上端设有进料口10和循环出口17，下端设有出料口19及循环进口11；所述的循环出口17和循环进口11通过管道连接；所述的出料口19与结晶釜2连接，文丘里管3的下料管与结晶釜2顶端连接；所述的缓冲罐4与文丘里管3的中部连接。
工作时，原料液氨通过反应釜1上方的进料口10与二氧化碳在釜内发生反应，未饱和的尿素合成液通过循环进口11和循环出口17，重新回到反应釜1中继续反应，得到的饱和尿素合成液进入到结晶釜2中，在结晶釜2中结晶；文丘里管3与结晶釜2连接，打开文丘里管3与缓冲罐4之间的阀门，通过文丘里管3的负压抽吸作用，防止结晶釜2顶端凝聚气体，提高结晶效率，打开结晶釜2的出口，得到高纯度的尿素产品，实现连续生产。关闭文丘里管3与缓冲罐4之间的阀门，向文丘里管3的上进料管加入现有的尿素合成液，进入结晶釜2中进行结晶，停止入料后，再打开文丘里管3与缓冲罐4之间的阀门，最后结晶釜2得到尿素产品，即可用作间歇式生产。
实施例2：
一种用于生产车用尿素的反应装置，包括反应釜1、结晶釜2、文丘里管3和缓冲罐4；所述的反应釜1的上端设有进料口10和循环出口17，下端设有出料口19及循环进口11；所述的循环出口17和循环进口11通过管道连接；所述的出料口19与结晶釜2连接，文丘里管3的下料管与结晶釜2顶端连接；所述的缓冲罐4与文丘里管3的中部连接。
所述的反应釜1内设有螺旋挡板15和导流管16；所述的螺旋挡板15螺旋固定在反应釜1内壁上；所述的导流管16置于反应釜1中心处；导流管16的进气口18位于反应釜1下方。所述的导流管16高至反应釜1高度的1/2-2/3处。
工作时，原料液氨通过反应釜1上方的进料口10与二氧化碳在釜内发生反应，未饱和的尿素合成液通过循环进口11和循环出口17，重新回到反应釜1中继续反应，反应釜1内设有导流管16和螺旋挡板15，使得气—液两相充分反应，得到的饱和尿素合成液进入到结晶釜1中，在结晶釜1中结晶；文丘里管3与结晶釜1连接，打开文丘里管3与缓冲罐4之间的阀门，通过文丘里管3的负压抽吸作用，防止结晶釜3顶端凝聚气体，提高结晶效率，打开结晶釜3的出口，得到高纯度的尿素产品，实现连续生产。关闭文丘里管3与缓冲罐4之间的阀门，向文丘里管3的上进料管加入现有的尿素合成液，进入结晶釜1中进行结晶，停止入料后，再打开文丘里管3与缓冲罐4之间的阀门，最后结晶釜1得到尿素产品，即可用作间歇式生产。
实施例3：
一种用于生产车用尿素的反应装置，包括反应釜1、结晶釜2、文丘里管3和缓冲罐4；所述的反应釜1的上端设有进料口10和循环出口17，下端设有出料口19及循环进口11；所述的循环出口17和循环进口11通过管道连接；所述的出料口19与结晶釜2连接，文丘里管3的下料管与结晶釜2顶端连接；所述的缓冲罐4与文丘里管3的中部连接。
所述的反应釜1内设有螺旋挡板15和导流管16；所述的螺旋挡板15螺旋固定在反应釜1内壁上；所述的导流管16置于反应釜1中心处；导流管16的进气口18位于反应釜1下方。所述的导流管16高至反应釜1高度的2/3处。所述的反应釜1外壁上设有夹套13；夹套13的上方设有介质出口12，下方设有介质入口14。夹套内可以通入冷却介质，控制反应釜内的反应温度，得到的产品品质稳定。
该实施例的工作方式与实施例2相同。

Claims (4)

1.一种用于生产车用尿素的反应装置，其特征在于：包括反应釜（1）、结晶釜（2）、文丘里管（3）和缓冲罐（4）；所述的反应釜（1）的上端设有进料口（10）和循环出口（17），下端设有出料口（19）及循环进口（11）；所述的循环出口（17）和循环进口（11）通过管道连接；所述的出料口（19）与结晶釜（2）连接，文丘里管（3）的下料管与结晶釜（2）顶端连接；所述的缓冲罐（4）与文丘里管（3）的中部连接。
2.根据权利要求1所述的用于生产车用尿素的反应装置，其特征在于：所述的反应釜（1）内设有螺旋挡板（15）和导流管（16）；所述的螺旋挡板（15）螺旋固定在反应釜（1）内壁上；所述的导流管（16）置于反应釜（1）中心处；导流管（16）的进气口（18）位于反应釜（1）下方。
3.根据权利要求2所述的用于生产车用尿素的反应装置，其特征在于：所述的导流管（16）高至反应釜（1）高度的1/2-2/3处。
4.根据权利要求1所述的用于生产车用尿素的反应装置，其特征在于：所述的反应釜（1）外壁上设有夹套（13）；夹套（13）的上方设有介质出口（12），下方设有介质入口（14）。
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