RU2289471C1 - Method and the installation for preparation of the solution of carbamide - Google Patents
Method and the installation for preparation of the solution of carbamide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2289471C1 RU2289471C1 RU2005132552/04A RU2005132552A RU2289471C1 RU 2289471 C1 RU2289471 C1 RU 2289471C1 RU 2005132552/04 A RU2005132552/04 A RU 2005132552/04A RU 2005132552 A RU2005132552 A RU 2005132552A RU 2289471 C1 RU2289471 C1 RU 2289471C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- carbamide
- air
- installation
- feeding
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу и установке для подготовки раствора карбамида, применяемого в качестве агента для очистки от окислов азота выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания (в первую очередь, автомобильных).The invention relates to a method and apparatus for preparing a urea solution used as an agent for purification of nitrogen oxides from exhaust gases of internal combustion engines (primarily automobile ones).
Известна технология селективного каталитического восстановления окислов азота до элементарного азота в выхлопных газах автомобилей (SCR - Selective Catalytic Reduction) при добавлении в поток выхлопных газов водного раствора карбамида, содержащего в среднем 32,5 % карбамида (состав соответствует нормам DIN V 70 070/2003), из специальной емкости, устанавливаемой на автомобиле ("Международные автомобильные перевозки", 2004, №4 (56)). Указанный раствор производится рядом европейских фирм, являющихся промышленными производителями карбамида, например под названиями AdBlue (фирма BASF), Air1 (фирма Yara).The known technology of selective catalytic reduction of nitrogen oxides to elemental nitrogen in automobile exhaust gases (SCR - Selective Catalytic Reduction) when an aqueous urea solution containing an average of 32.5% urea is added to the exhaust gas stream (the composition complies with DIN V 70 070/2003) , from a special tank mounted on a car (International Road Transport, 2004, No. 4 (56)). The specified solution is produced by a number of European companies that are industrial producers of urea, for example under the names AdBlue (firm BASF), Air1 (firm Yara).
Известен способ получения раствора карбамида, предназначенного для очистки выхлопных газов двигателей, путем растворения твердого карбамида в обессоленной воде (DGMK-Research Report 616-1. AdBlue as a Reducing Agent for the Decrease of NOx-Emissions from Diesel Engines of Commercial Vehicles, Hamburg: Deutsche Wissen-schaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle-DGMK, 2003, p.10; www.dgmk.de/downstream/report_616-1_e.pdf). При использовании в этом способе наиболее доступного приллированного или гранулированного карбамида с размером частиц 2-4 мм растворение происходит достаточно медленно и связано со значительными энергетическими затратами, так как растворение карбамида в воде сопровождается поглощением тепла.A known method for producing a urea solution for purifying engine exhaust gases by dissolving solid urea in demineralized water (DGMK-Research Report 616-1. AdBlue as a Reducing Agent for the Decrease of NO x -Emissions from Diesel Engines of Commercial Vehicles, Hamburg : Deutsche Wissen-schaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle-DGMK, 2003, p.10; www.dgmk.de/downstream/report_616-1_e.pdf). When using the most affordable prilled or granular urea with a particle size of 2-4 mm in this method, dissolution occurs rather slowly and is associated with significant energy costs, since the dissolution of urea in water is accompanied by heat absorption.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности является известный способ подготовки раствора карбамида, предназначенного для очистки выхлопных газов двигателей, включающий разбавление водного раствора карбамида, образующегося в процессе его производства, обессоленной водой до нужной концентрации (Yara-Brenntag Press Release, Hannover, 22.09.2004; www.airl.info/doc/PR_Yara_Brenntag_Air1_en_04.pdf) Исходный раствор карбамида, как правило, имеет концентрацию 60-70%, хотя на некоторых стадиях производства образуются и менее концентрированные растворы, например 40-50%. Полученный в результате разбавления раствор требуемой концентрации транспортируют на автозаправочные станции, где его используют для заправки соответствующих устройств, установленных на автомобилях. При хранении растворов карбамида в них протекают процессы гидролиза, сопровождающиеся снижением содержания карбамида и накоплением растворенного аммиака, чрезмерное присутствие которого в растворе нежелательно с точки зрения безопасности водителей и пассажиров автомобилей. Эти процессы могут вывести качество раствора за допустимые пределы (не менее 31,8% мас. карбамида и не более 0,2% мас. аммиака по DIN V 70 070/2003).Closest to the proposed technical essence is a well-known method of preparing a urea solution intended for purification of engine exhaust gases, including diluting an aqueous urea solution formed during its production with demineralized water to the desired concentration (Yara-Brenntag Press Release, Hannover, 09/22/2004 ; www.airl.info/doc/PR_Yara_Brenntag_Air1_en_04.pdf) The initial urea solution, as a rule, has a concentration of 60-70%, although less concentrated solutions, for example, 40-50%, are formed at some stages of production. The resulting dilution of the solution of the required concentration is transported to gas stations, where it is used to refuel the appropriate devices installed on vehicles. During storage of urea solutions, hydrolysis processes take place in them, accompanied by a decrease in the urea content and the accumulation of dissolved ammonia, the excessive presence of which in the solution is undesirable from the point of view of the safety of car drivers and passengers. These processes can bring the quality of the solution beyond acceptable limits (at least 31.8% by weight of urea and not more than 0.2% by weight of ammonia according to DIN V 70 070/2003).
Из существа этого известного способа вытекает, что наиболее близкой к предложенной является необходимая для его реализации установка для подготовки раствора карбамида, предназначенного для очистки выхлопных газов двигателей, включающая емкость исходного раствора карбамида, полученного в процессе его производства, аппарат с перемешивающим устройством, средства для подачи раствора карбамида из емкости исходного раствора карбамида в аппарат с перемешивающим устройством и средства для подачи обессоленной воды в аппарат с перемешивающим устройством (Yara-Brenntag Press Release, Hannover, 22.09.2004). При хранении раствора карбамида в емкости, как указано выше, в нем протекают нежелательные процессы гидролиза карбамида.It follows from the essence of this known method that the installation necessary for its implementation for preparing a urea solution intended for cleaning exhaust gases of engines, including the capacity of the initial urea solution obtained during its production, an apparatus with a mixing device, means for feeding, is closest to the proposed one urea solution from the tank of the initial urea solution into the apparatus with a mixing device and means for supplying demineralized water to the apparatus with a mixing m device (Yara-Brenntag Press Release, Hannover, 22.09.2004). When storing a urea solution in a container, as described above, undesired urea hydrolysis processes occur in it.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании способа и установки, позволяющих в любой момент предоставлять потребителям раствора карбамида, использующим его в качестве агента для очистки от окислов азота выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, продукт, полностью отвечающий всем техническим требованиям.The technical problem to which the invention is directed is to create a method and an installation that allows at any time to provide consumers with a urea solution, using it as an agent for cleaning nitrogen oxides from exhaust gases of internal combustion engines, a product that fully meets all technical requirements.
Для решения поставленной задачи предложен способ подготовки раствора карбамида, предназначенного для очистки выхлопных газов двигателей, включающий разбавление обессоленной водой до нужной концентрации раствора, образующегося в процессе производства карбамида, отличающийся тем, что после разбавления десорбируют растворенные газы из раствора при его продувке воздухом с последующим поглощением примесей из воздуха твердым адсорбентом.To solve this problem, a method is proposed for preparing a urea solution intended for purification of engine exhaust gases, which includes diluting with desalted water to the desired concentration of the solution formed in the process of urea production, characterized in that after dilution, dissolved gases are desorbed from the solution by blowing it with air and subsequent absorption impurities from the air with a solid adsorbent.
Для решения этой задачи предложена также установка для подготовки раствора карбамида, предназначенного для очистки выхлопных газов двигателей, включающая емкость исходного раствора карбамида, аппарат с перемешивающим устройством, десорбер, адсорбер, средства для подачи раствора карбамида из емкости исходного раствора карбамида в аппарат с перемешивающим устройством, средства для подачи обессоленной воды в аппарат с перемешивающим устройством, средства для подачи раствора карбамида из аппарата с перемешивающим устройством в десорбер, средства для подачи воздуха в десорбер, средства для подачи воздуха из десорбера в адсорбер.To solve this problem, an installation for preparing a urea solution intended for cleaning exhaust gases of engines, including the capacity of the initial urea solution, an apparatus with a mixing device, a stripper, adsorber, means for supplying a urea solution from the capacity of the initial urea solution to an apparatus with a mixing device, is also proposed. means for supplying desalted water to the apparatus with a mixing device, means for supplying a solution of urea from the apparatus with a mixing device in desorb p, means for supplying air to the stripper, means for supplying air from the stripper to the adsorber.
Техническим результатом, который может быть получен при использовании изобретения, является поддержание постоянства показателей качества раствора карбамида, предназначенного для очистки выхлопных газов двигателей.The technical result that can be obtained by using the invention is to maintain the constancy of the quality indicators of a urea solution intended for purification of exhaust gases of engines.
В случае, если климатические условия в местности, где осуществляется изобретение, таковы, что окружающая температура может оказаться ниже -11°С (температура кристаллизации раствора карбамида концентрацией 32,5% мас.), предложенный способ может быть дополнен стадией добавления агента для понижения температуры замерзания к раствору карбамида, а предложенная установка - средствами для подачи агента для понижения температуры замерзания в емкость исходного раствора карбамида и/или аппарат с перемешивающим устройством.If the climatic conditions in the area where the invention is carried out are such that the ambient temperature may be lower than -11 ° C (crystallization temperature of a urea solution with a concentration of 32.5% by weight), the proposed method can be supplemented by the step of adding an agent to lower the temperature freezing to a urea solution, and the proposed installation - means for supplying an agent to lower the freezing temperature in the capacity of the initial urea solution and / or apparatus with a mixing device.
Сущность изобретения иллюстрируется приложенным чертежом, на котором изображена схема конкретного воплощения предлагаемой установки, осуществляющей предложенный способ.The invention is illustrated by the attached drawing, which shows a diagram of a specific embodiment of the proposed installation that implements the proposed method.
В соответствии с чертежом установка включает приемную емкость 1 для раствора карбамида, аппарат 2, снабженный перемешивающим устройством, десорбер 3, снабженный устройствами для нагрева и массообмена, адсорбер 4, насос 5 для подачи раствора карбамида из емкости 1 в аппарат 2, насос 6 для подачи раствора карбамида из аппарата 2 в десорбер 3, насос 7 для рециркуляции раствора карбамида из десорбера 3 в аппарат 2, трубопровод 8 для подачи раствора карбамида в емкость 1, трубопровод 9 для подачи в емкость 1 и аппарат 2 агента для понижения температуры замерзания, трубопровод 10 для подачи обессоленной воды из резервуара (на чертеже не показан) в аппарат 2, трубопровод 11 для подачи воздуха в десорбер 3, трубопровод 12 для подачи воздуха из десорбера 3 в адсорбер 4, трубопровод 13 для передачи раствора карбамида в устройство для заправки автомобилей, трубопровод 14 для выпуска в атмосферу воздуха из адсорбера 4, средства для подвода (в случае необходимости) тепла в десорбер 3 в виде трубопровода 15 для подачи острого пара.In accordance with the drawing, the installation includes a receiving tank 1 for a urea solution, an apparatus 2 equipped with a mixing device, a stripper 3 equipped with devices for heating and mass transfer, an adsorber 4, a pump 5 for supplying a urea solution from a tank 1 to a device 2, a pump 6 for feeding urea solution from apparatus 2 to stripper 3, pump 7 for recirculation of urea solution from stripper 3 to apparatus 2, pipe 8 for supplying a urea solution to tank 1, pipe 9 for feeding to tank 1 and agent apparatus 2 to lower the temperature fidgeting, pipe 10 for supplying demineralized water from a reservoir (not shown) to apparatus 2, pipe 11 for supplying air to stripper 3, pipe 12 for supplying air from stripping 3 to adsorber 4, pipe 13 for transferring a urea solution to a device for refueling vehicles, a pipeline 14 for discharging air from the adsorber 4 into the atmosphere, means for supplying (if necessary) heat to the stripper 3 in the form of a pipeline 15 for supplying sharp steam.
Установка, схема которой изображена на чертеже, в непрерывном режиме работает следующим образом. В приемную емкость 1 по трубопроводу 8 вводят раствор карбамида, поступающий от производителей карбамида, например, в автоцистернах. Для этой цели может быть использован раствор концентрацией 60-70%, образующийся в основной технологической линии производства карбамида. Предпочтительным, однако, является использование раствора концентрацией 40-50%, который в процессе производства карбамида образуется, например, на стадии очистки воздуха, выходящего из аппаратов для гранулирования и охлаждения конечного продукта, от пыли карбамида. Из емкости 1 раствор насосом 5 по мере необходимости подают в аппарат 2, поддерживая в нем постоянный уровень раствора. В аппарат 2 по трубопроводу 10 подают обессоленную воду в количестве, необходимом для поддержания требуемой концентрации карбамида в растворе (31,8÷33,3% мас.), а также, при необходимости, по трубопроводу 9 - агент для понижения температуры замерзания, который можно подавать также в приемную емкость 1. В качестве обессоленной воды может быть использована, например, вода, очищенная с помощью ионообменных смол, или паровой конденсат. В качестве агента для понижения температуры замерзания могут быть использованы этанол, моноэтаноламин и другие органические жидкости. Раствор в аппарате 2 постоянно перемешивается и циркулирует с помощью насосов 6 и 7 через аппарат 2 и десорбер 3. В десорбер 3 по трубопроводу 11 подают воздух и при необходимости, с помощью пара, подаваемого по трубопроводу 15, поддерживают в нем, в зависимости от конкретных условий, температуру до 100°С. В процессе продувки раствора карбамида воздухом и паром на массообменных устройствах (насадка, тарелки) растворенные аммиак и диоксид углерода удаляются из раствора в токе воздуха, который по трубопроводу 12 поступает из десорбера 3 в адсорбер 4, где аммиак поглощается слоем твердого сорбента (например, активированного угля), а воздух с примесью диоксида углерода по трубопроводу 14 выводится в атмосферу. Готовый раствор карбамида нужного качества поступает в устройство для заправки автомобилей по трубопроводу 13.The installation, the circuit of which is shown in the drawing, in continuous mode works as follows. A urea solution is introduced into the receiving tank 1 through a pipe 8, coming from urea producers, for example, in tankers. For this purpose, a solution with a concentration of 60-70%, formed in the main processing line for the production of urea, can be used. However, it is preferable to use a solution with a concentration of 40-50%, which is formed during the production of urea, for example, at the stage of purification of air leaving the apparatus for granulating and cooling the final product from urea dust. From the tank 1, the solution is pumped to the apparatus 2 as necessary by the pump 5, maintaining a constant solution level in it. Desalted water is supplied to the apparatus 2 through the pipeline 10 in the amount necessary to maintain the required concentration of urea in the solution (31.8 ÷ 33.3 wt%), and, if necessary, through the pipeline 9, an agent to lower the freezing temperature, which can also be served in a receiving tank 1. As desalted water can be used, for example, water purified using ion exchange resins, or steam condensate. Ethanol, monoethanolamine and other organic liquids can be used as an agent for lowering the freezing point. The solution in the apparatus 2 is constantly mixed and circulated with the help of pumps 6 and 7 through the apparatus 2 and the stripper 3. Air is supplied to the stripper 3 through the pipe 11 and, if necessary, is supported by the steam supplied through the pipe 15, depending on the specific conditions, temperature up to 100 ° С. In the process of purging a urea solution with air and steam on mass transfer devices (nozzle, plates), dissolved ammonia and carbon dioxide are removed from the solution in a stream of air, which is passed through a pipe 12 from desorber 3 to adsorber 4, where ammonia is absorbed by a layer of solid sorbent (for example, activated coal), and air with an admixture of carbon dioxide through the pipeline 14 is discharged into the atmosphere. The finished urea solution of the desired quality enters the device for refueling vehicles through pipeline 13.
Описанная установка может работать также в периодическом режиме. В этом случае готовый раствор карбамида нужного качества направляют в устройство для заправки автомобилей (или иному потребителю) непосредственно из десорбера 3.The described installation can also operate in periodic mode. In this case, the finished urea solution of the required quality is sent to the vehicle refueling device (or to another consumer) directly from stripper 3.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132552/04A RU2289471C1 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Method and the installation for preparation of the solution of carbamide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132552/04A RU2289471C1 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Method and the installation for preparation of the solution of carbamide |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2289471C1 true RU2289471C1 (en) | 2006-12-20 |
Family
ID=37666753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005132552/04A RU2289471C1 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Method and the installation for preparation of the solution of carbamide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2289471C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457200C2 (en) * | 2007-02-02 | 2012-07-27 | Уреа Касале С.А. | Method and apparatus for producing aqueous solution containing urea |
RU2483787C2 (en) * | 2011-05-17 | 2013-06-10 | Фарид Алекович Батуллин | Method and device for making complex reagent for cleaning exhaust gases of nitrogen oxide |
RU2506118C2 (en) * | 2008-07-31 | 2014-02-10 | Уреа Касале С.А. | METHOD AND PLANT FOR PRODUCTION OF UREA SOLUTION USED IN SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION OF NOx |
RU2753029C1 (en) * | 2019-06-18 | 2021-08-12 | СКВ Штикстофверке Пистериц ГмбХ | Method for continuous production of clear urea solutions by means of utilising process water |
-
2005
- 2005-10-21 RU RU2005132552/04A patent/RU2289471C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457200C2 (en) * | 2007-02-02 | 2012-07-27 | Уреа Касале С.А. | Method and apparatus for producing aqueous solution containing urea |
RU2506118C2 (en) * | 2008-07-31 | 2014-02-10 | Уреа Касале С.А. | METHOD AND PLANT FOR PRODUCTION OF UREA SOLUTION USED IN SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION OF NOx |
RU2483787C2 (en) * | 2011-05-17 | 2013-06-10 | Фарид Алекович Батуллин | Method and device for making complex reagent for cleaning exhaust gases of nitrogen oxide |
RU2753029C1 (en) * | 2019-06-18 | 2021-08-12 | СКВ Штикстофверке Пистериц ГмбХ | Method for continuous production of clear urea solutions by means of utilising process water |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2597761C (en) | Process for the preparation of a urea-comprising aqueous stream | |
CN102247750B (en) | Method for simultaneously desulfurizing and denitrifying flue gas by ozone catalytic oxidation process | |
CN108722148B (en) | Method and device for treating hydrogen gas containing carbon dioxide and sulfureted hydrogen | |
RU2289471C1 (en) | Method and the installation for preparation of the solution of carbamide | |
CN107551799B (en) | Dry-method cement kiln flue gas desulfurization and denitrification integrated method | |
CN106642165B (en) | Method for treating volatile organic compounds in refinery | |
CN104341321A (en) | Preparation method of AdBlue | |
CN102371110B (en) | Flue gas desulfurization and denitration method | |
CN102614775A (en) | Method for removing and recovering low concentration sulfur dioxide in industrial exhaust gas | |
AU2019202469B2 (en) | Acidic gas absorbent, acidic gas removal method and acidic gas removal apparatus | |
CN102512905A (en) | Emission reduction method for tail gas in sulfuric acid production | |
CN101627009B (en) | Process and plant for the production of an aqueous solution comprising urea | |
CN112439303B (en) | Acrylonitrile tail gas cooling low-temperature absorption system and absorption method | |
US10814273B2 (en) | Method for simultaneously removing SO2 and NOX in flue gas | |
CN102728215A (en) | Composition and method for removing nitrogen oxides in desulfurizing tower | |
CN113648808A (en) | Activated coke desulfurization and denitrification process based on synergistic effect of ozone and ammonia gas | |
CA2828440A1 (en) | Process and plant for the removal of nitrogen oxides from oxygen-containing gas streams | |
CN111330439A (en) | Catalytic oxidation desulfurization method for ship flue gas | |
CN102448587A (en) | Scrubbing a gas containing nitrogen oxides | |
CN110960978A (en) | Preparation method of diesel vehicle tail gas treatment liquid | |
KR20210051620A (en) | Process method and its equipment system for removing CO, CO₂NO,NO₂ and NOx in Flue Gas by using Ferrous Sulfate and its Solution | |
CN111111407A (en) | Production process of urea solution for vehicles | |
JP2016169236A (en) | Method for producing high-purity urea water | |
CN216024057U (en) | Active coke desulfurization and denitrification system | |
RU2791815C1 (en) | Multiple pollutants flue gas joint cleaning method and plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201022 |