Pierwszenstwo: Opublikowano: 24.XII.1969 (P 137 799) 15.VI.1973 67770 KI. 12o,17/©3 MKP C07c 127/02 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Eugeniusz Chrobak, Mieczyslaw Marczyk, Henryk Na¬ wrot Wlasciciel patentu: Zaklady Azotowe „Kedzierzyn", Kedzierzyn (Polska) Urzadzenie do prowadzenia reakcji syntezy mocznika Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do prowa¬ dzenia reakcji syntezy mocznika z recyrkulacja nieprze- ksztalconych w mocznik produktów.Dotychczas synteze mocznika prowadzono w reak¬ torze którego wnetrze najczesciej bylo bez wypelnienia, przy czym substraty reakcji to jest amoniak i dwutle¬ nek wegla wprowadzono oddzielnymi przewodami do reaktora. Reakcja syntezy mocznika charakteryzuje sie tym, ze w jej pierwszym etapie z amoniaku i dwutlen¬ ku wegla tworzy sie karbaminian amonu z jednocze¬ snym wydzieleniem ciepla, a w drugim etapie w reak¬ cji endotermicznej z wytworzonego karbaminianu amo¬ nu, w wyniku jego dehydratacji tworzy sie mocznik.Mieszanina reakcyjna w pierwszym etapie reakcji skla¬ da sie z dwu faz; gazowej i cieklej odznaczajacych sie silnymi wlasnosciami korozyjnymi. Dla przyspieszenia reakcji tworzenia sie karbaminianu stosuje sie miesza¬ nie substratów, które realizowane jest w dwojaki spo¬ sób. Pierwszy sposób polega na zastosowaniu mieszal¬ nika wstepnego umieszczonego przed reaktorem, do którego doprowadza sie poszczególne substraty. W mie¬ szalniku takim na skutek intensywnego przebiegu re¬ akcji powstawania karbaminianu amonu wydzielaja sie znaczne ilosci ciepla. Mieszanina reakcyjna z ^mieszal¬ nika kierowana jest do pustego reaktora, w którym za¬ chodzi reakcja syntezy mocznika. W drugim sposobie stosuje sie specjalne elementy umieszczone wewnatrz autoklawu zadaniem których jest lepsze wymieszanie substratów co uzyskuje sie poprzez usytuowanie ich na linii przeplywu mieszaniny reakcyjnej. Takimi elemen- 10 15 20 25 30 tami sa na przyklad pólki sitowe rozmieszczone na ca¬ lej dlugosci reaktora, warstwa pierscieni Raschiga, szy¬ kany ustawione prostopadle do kierunku przeplywu mieszaniny reakcyjnej. Wymienione urzadzenia do mie¬ szania nie zabezpieczaja scian reaktora przed zetknie¬ ciem sie z dwufazowa mieszanina istniejaca w pierw¬ szym etapie reakcji. Mieszalnik wstepny umieszczony przed reaktorem jest aparatem kosztownym, gdyz musi byc wytrzymaly na wysokie cisnienie i silna korozje.Urzadzenia umieszczone wewnatrz reaktora na calej jego dlugosci zmieniaja objetosc reaktora, sa klopotli¬ we przy montazu, wymagaja dodatkowych zamocowan, które sa zródlem korozji.Celem wnyalazku jest przeprowadzenie reakcji two¬ rzenia sie karbaminianu amonu w pierwszym etapie syntezy mocznika w taki sposób, aby mieszanina re¬ akcyjna powstajaca w pierwszym etapie reakcji nie sty¬ kala sie ze scianami reaktora, oraz aby nastepowalo przyspieszenie przebiegu reakcji powstawania karbami¬ nianu amonu.Cel ten osiagnieto przez prowadzenie reakcji syntezy mocznika w urzadzeniu wedlug wynalazku.Urzadzenie wedlug wynalazku posiada rure central¬ na zaopatrzona w poziome przegrody w formie plyt pelnych lub z otworami i ustawiona na dnie reaktora w taki sposób, ze przegrody doprowadzajace substraty usytuowane w dnie reaktora maja ujscie w rurze cen¬ tralnej. Na rure centralna nalozona jest cylindryczna oslona zamknieta od góry o srednicy wiekszej od sred¬ nicy rury centralnej, tak ze miedzy sciana rury cen- 6777067770 tralnej i oslona utworzona jest szczelina, przez która przeplywa mieszanina reakcyjna wyplywajaca z rury centralnej otworami usytuowanymi koncentrycznie w górnej czesci rury centralsej do przestrzeni zawartej miedzy sciana reaktora a oslona gdzie zmienia kieru¬ nek przeplywu na przeciwny, w wyniku czego miesza¬ nina reakcyjna kierowana jest na dno reaktora. Opu¬ szczajacy urzadzenie roztwór jednofazowy z zachodza¬ ca w nim reakcja dehydratacji plynie do góry reaktora miedzy sciana reaktora a oslona urzadzenia, skad od¬ bierany jest przewodem usytuowanym w górnej czesci reaktora.Urzadzenie wedlug wynalazku jest uwidocznione w przykladzie wykonania na rysunku. Urzadzenie sklada sie z rury centralnej 1, która posiada w wewatrz prze¬ grody 2. Na rure centralna nalozona jest cylindryczna oslona 3 zamknieta od góry, przymocowana za pomo¬ ca pretów 4 do rury centralnej. Urzadzenie osadzone jest na dnie reaktora 5 obejmujac swym obwodem do¬ prowadzenia substratów: amoniaku 6, dwutlenku wegla 7, roztworu rycyrkulujacego 8. W górnej czesci rury centralnej usytuowane sa koncentrycznie otwory 9, przez które wyplywa mieszanina reakcyjna. Produkt re¬ akcji odbierany jest przewodem 10 usytuowanym w górnej czesci reaktora.W wyniku prowadzenia reakcji syntezy mocznika z amoniaku i dwutlenku wegla w opisanym powyzej urzadzeniu uzyskuje sie odizolowanie mieszaniny reak¬ cyjnej najbardziej niekorzystnej pod wzgledem koro- 10 15 20 25 zyjnym od scian reaktora. Urzadzenie wedlug wyna¬ lazku jest wykonane z prostych odcinków rur jest ta¬ nie, latwe w montazu, przy wystepujacej korozji moze byc okresowo wymieniane bez dluzszych postoji reak¬ tora. PL PL PL