PL99953B1 - Urzadzenie do prowadzenia reakcji syntezy mocznika - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do pro¬ wadzenia reakcji syntezy mocznika z amoniaku i dwutlenku wegla w temperaturze 100—250°C i pod cisnieniem 100—300 kG/cm2 w obecnosci nie- przereagowanych surowców oddzielonych od stopu posyntezowego i zawróconych do reaktora syntezy.Synteza mocznika przebiega w podwyzszonej temperaturze i podwyzszonym cisnieniu wg reakcji: NH3+C02=NH4C02NH2 (1) NH4C02NH2=CO(NH2)2+H20 (2) Reakcja (1) jest silnie egzotermiczna i przebiega w sposób szybki, natomiast reakcja (2) jest slabo endotermiczna i wymaga dlugiego czasu do osiag¬ niecia stanu równowagi. W zwiazku z tym reaktory do syntezy mocznika posiadaja duze objetosci co w sposób istotny wplywa na koszt budowy insta¬ lacji.Dotychczas- budowane sa reaktory pionowe, cy¬ lindryczne o malej szybkosci liniowej przeplywu rzedu 1 cm/sek. Sprzyja to powstawaniu silnych cyrkulacji we wnetrzu reaktora wywolanych wy¬ sokimi predkosciami strumieni wlotowych, efekta¬ mi termicznymi reakcji chemicznych oraz znaczny¬ mi róznicami gestosci mieszaniny reakcyjnej w dolnej i górnej czesci reaktora. W efekcie cha¬ rakter przeplywu daleki jest od przeplywu tloko¬ wego, który jest korzystny dla reakcji (2).Znane z publikacji np. S. Yoshimury, Hydracar- bon Processing 1970 (6), 49, str. 111—115, G. J. Nieu- pokojewa i innych, Chim. Prom. 1976, Nr 6, str. 38—41, jest zastosowanie dla wyeliminowania cyrkulacji, w reaktorze przegród z blach perforo¬ wanych. Zmniejszaja one nieco maksymalne szyb¬ kosci liniowe w reaktorze ze wzgledu jednak na mozliwosc dwukierunkowego przeplywu nie elimi¬ nuja cyrkulacji wewnetrznych.Istota wynalazku polega na umieszczeniu we wnetrzu reaktora bezprzelewowych pólek z otwo¬ rami okraglymi, owalnymi, szczelinowymi lub in¬ nymi, w których to otworach zamontowane sa ele¬ menty powodujace jednokierunkowy przeplyw mie¬ szaniny reakcyjnej. Elementmi takimi moga byc np. zaworki, kulki, pólkule, stozki, klapki, ruchome przyslony i inne. Wymienione elementy sa moco¬ wane do pólek w znany sposób podobnie jak w prze¬ lewowych pólkach kolumn rektyfikacyjnych. W roz¬ wiazaniu wynalazczym pólki sa mocowane na stale lub w sposób rozbieralny do wewnetrznych po¬ wierzchni reaktora a w przypadku stosowania wkladki antykorozyjnej do wewnetrznych po¬ wierzchni tej wkladki.Urzadzenie wg wynalazku jest uwidocznione w przykladzie wykonania na rysunku, który nie ogranicza zakresu' jego zastosowania.Do reaktora 1 wprowadzone sa do dolu strumie¬ nie NH3 króccem 2, C02 króccem 3 i roztwór cyr- kulacyjny bedacy wodnym roztworem nieprzerea- gowanych surowców króccem 4. Strumien miesza¬ niny reakcyjnej przeplywa w góre ulegajac rozbiciu,3 99 953 4 wyhamowaniu i wymieszaniu na pólkach 5 z za¬ montowanymi w nich np. zaworkami 7.Rozmieszczenie zaworków na pólce jest dowolne, najkorzystniej równomierne.Na rysunku uwidoczniono przykladowo piec pó- 5 lek bezprzelewowych 5, które posiadaja ruchome elementy np. w ksztalcie kuli 8, grzybka 7, pólkuli 9, stozka (10) wzglednie plytki 11. Elementy te po¬ woduja jednokierunkowy przeplyw mieszaniny reakcyjnej. Mieszanina poreakcyjna opuszcza urza- 10 dzenie króccem 6.W efekcie rozbicia strumieni wprowadzonych do reaktora zwieksza sie w dolnej czesci powierzchnie zetknieciu sie reagentów i tym samym skraca sie czas zuzywany na synteze karbaminianu. Wyha- 15 mowanie strumienia reagentów i wyeliminowanie cyrkulacji wstecznych pozwoli na uzyskanie prze¬ plywu o charakterze zblizonym do tlokowego, a tym . samym wiekszego zblizenia sie do stanu równo¬ wagi. Osiagniety w ten sposób wyzszy stopien prze- 20 reagowania C02 w mocznik daje znaczne korzysci energetyczne w aparatach do rozkladu nieprzerea- gowanych surowców lub tez stwarza mozliwosc zwiekszenia obciazenia i uzyskania wyzszej produk¬ cji mocznika zim3 objetosci reaktora.Urzadzenie wg wynalazku jest tanie i latwe w montazu. Przy wystepujacej korozji moze byc okresowo wymienione bez dluzszych postaci reak¬ tora. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do prowadzenia reakcji syntezy mocz¬ nika z amoniakiem i dwutlenku wegla w tempera¬ turze 100—250°C i pod cisnieniem 100—300 kG/cm2 stanowiace pionowy reaktor walcowy zaopatrzony w poprzeczne pólki bezprzelewowe z otworami okraglymi, owalnymi, szczelinowymi lub innymi, znamienne tym, ze otwory tych pólek bezprzelewo¬ wych (5) posiadaja ruchome elementy np. w ksztal¬ cie kuli (8), grzybka (7), pólkuli (9) stozka (10) lub plytki (11) powodujace jednokierunkowy przeplyw mieszaniny reakcyjnej. Fig.4 LDA — Zaklad 2 — Typo, zam. 2163/78 — 105 egz. Cena 45 zl PL