SU1092152A1 - Способ выделени мочевины из водных растворов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МОЧЕВИНЫ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ путем обработки водного раствора мочевины н -алканами с получением аддукта, удал нием воды из аддукта и выделением мочевины путем плавлени  обезвоженного аддукта, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологического процессаj стади  получени  аддукта и стади  удалени  из него воды совмещены во времейи и пространстве и осуществл ютс  при продувке воздухом, имеющим температуру 30-110 С, при соотношении воздуха и удал емой воды 1-1,5 кг/кг. (/ С

Description

о

ср

ГчЭ

а NP Изобретение относитс  к способу выделени  мочевины из водных растворов в производстве мочевины из аммиака и двуокиси углерода. Известен способ получени  мочевины , в котором обезвоживание водных растворов мочевины осуществл ют путем двухступенчатой выпарки под вакуумом. Сущность этого способа состоит в том,что 70%-ный раствор мочевины, получаемый на второй ступени дистилл ции, подвергают выпарке под вакуумом последовательно в две ступени (1 ступень под дав ением 300 ммрт.ст., 2- 15-25 мм рт.ст. ) tn. - . Недостатками этого способа  вл етс  его высока  энергоемкость, обусловленна , прежде всего, примен нием пара высоких параметров дл  подогрева раствора, испарением воды и созданием вакуума. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ выделени  мочевины из водного раствора путем введени  в этот раст вор и -адканов с обра зованием их аддукта с мочевиной, выделени  ад- дукта в твердом виде, отделени  его от воды путем сепарировани  (фильтровани , центрифугировани  ) и выделени  мочевины путем плавлени  рбеэ воженного аддукта С21, Этот способ позвол ет сократить энергетические.затраты, поскольку не требует затрат пара на испарение воды. Однако из-за специфических свойств системы аддукт. мочевины вода применение упом нутых сепараци онных методов разделени  затруднено . Скорость осаждени  частиц аддук та в воде мала, а образуемые на фильтрующих,поверхност х осадки обладают значительной плотностью. Это приводит к необходимости использова ни  оборудовани  больших объемов дл отделени  аддукта от раствора. При этом применение сепарационных методов само по себе требует дополнительного разбавлени  раствора, что приводит к снижению степени извлечени  мочевины из раствора и возникновению дополнительного рецикла этого раствора. Кроме того, эти методы не позвол ют полностью удалить Из аддукта воду, что приводит либо к необходимости дополнительного уда лёНи  воды из аддукта или из распла ва мочечины, либо к ухудшению качества гранул мочевины, полученных из ее расплава с повышенным содержайием воды. Все это существенно усложн ет технологию процесса. Целью изобретени   вл етс  упрощение технологии процесса. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу выделени  мочевины из водных растворов путем обработки водного раствора мочевины н -алканами с получением аддукта, удалением вода| из аддукта и выделением мочевины путем плавлени  обезвоженного аддукта, стади  получени  аддукта и стади  удалени  из него воды совмещены во времени и пространстве и осуществл ютс  при продувке воздухом, имеющим температуру 30110 С, при соотношении воздуха и удал емой воды 1-1,5 кг/кг. Экспериментально обнаружено, что аддукт мочевины, образующийс  при взаимодействии М-алкана с 40-70%-ным раствором мочевины, может быть легко обезвожен при низких температурах путем продувки воздухом. Этот аддукт легко отдает воду даже при сто нии на воздухе при комнатной температуре. Продувка воздухом с температурой 30-II при перемешивании ускор ет процесс обезвоживани  аддукта. При температуре воздуха около содержание воды уменьша,етс  до величины менее 1% (в расчете на массу мочевины) за 10-20 мин. Возможность такого осуществлени  процесса объ сн етс ,по-видимому, тем, что при образовании аддукта в значительной мере уменьшаютс  силы взаимодействи  между молекулами мочевины и воды, что позвол ет легко удалить воду при сравнительно м гком тепловом воздействии на систему. Данный спороб позвол ет производить обезвоживание аддукта до малых остаточных концентраций влаги в процессе его образовани  с помощью простого оборудовани  и с использованием бросового низкопотенциальногб .тепла, источники которого всегда имеютс  в производстве мочевины. Способ применим также и дл  обезвоживани  растворов мочевины, содержащих суспендированную мочевину.. Дл  осуществлени  способа могут быть использованы любые твердые - . н-алканы или их смеси. Предпочти .тельным, однако,  вл етс  использование алкамов с низкой упругостью 31 пара, например, технической смеси твердых алканов с т.пл. 50-55 С, известной под названием парафин. Указанные пределы температуры возду ха и соотношение между воздухом и удал емой водой обусловлены следующим . Способ может быть осуществлен при продувании через обезвоживаемый аддукт атмосферного воздуха при услови х окружающей среды. Верхний температурный предел обусловлен возйожност ми использовани  бросового тепла дл  подогрева воздуха (воздух после воздушных теплообменников воздух, подогретьш конденсатом технологического пара и т.п. /. Кроме того, использование воздуха с температурой вьше 120 С может привести к преждевременному разложению аддукта . Необходимое соотношение между воздухом и удал емой водой определ етс  влагоемкостью воздуха и услови ми теплового баланса, и, следовательно , зависит от его температуры. При использовании воздуха с температурой 30°С это соотношение составл ет -1,5 кг/кг, при температуре воздуха 110°С - около I кг/кг. Способ иллюстрируетс  схемой, изображенной на чертеже. Пример. В аппарат 1 направл ют 1000 кг/ч раствора мочевины, (поток 2 ), содержащего 69% мочевины и 31% воды , с температурой 90°С. В этот же аппарат направл ют расплав ленный парафин с температурой (поток 3 IB количестве 193 кг/ч из аппарата плавлени  аддукта 4. В аппарате 1 происходит образование и обезвоживание аддукта. В качестве обезвоживающего агента через аппа-. рат 1 пропускают 300 кг/ч воздуха (потоки 5 и 6), имеющего температур 50 С. Аддукт (поток 7) в количестве 887 кг/ч, содержащий 77,77, мочевины , 21,8% парафина и 0,5% воДы, направл ют в аппарат 4 дл  плавлени  разложени  при температуре плавлени мочевины. Жидкий парафин, полученны при плавлении-разложении аддукта, . возвращают в аппарат дл  получени  аддукта (поток 3), а расплав мочевины (поток 8) в количестве 691 кг/ ( 99,8% мочевины, 0,2% воды) подают в узел гранул ции дл  получени  товарной мочевины. Пример2. В аппарат 1 напра . л ют 1000 кг/ч раствора мочевины (п ток 2 ), содержащего 68% мочевины и 2Л 32% воды, с температурой 90С. В этот же аппарат направл ют расплав- , ленный парафин с температурой 80 (поток 3) в количестве 193 кг/ч из аппарата плавлени  аддукта 4. В аппарате 1 происходит образование и обезвоживание аддукта. В качестве обезвоживающего агента в аппарат 1 пропускают (поток 5) 4848 кг/ч воздуха (1,5 кг воздука/кг воды), имег ющего температуру . Аддукт (поток 7) в количестве 877 кг/ч, содержащий 77,7% мочевины, 21,8% пара фина и 0,5% воды, направл ют в аппарат 4 дл  плавлени -разложени  при температуре плавлени  мочевины. Жидкий парафин, полученный при плавлении-разложении аддукта, возвращают в аппарат дл  получени  аддукта (поток 3), а расплав мочевины (поток 8/ в количестве 681 кг/ч (99,8% мочевины и 0,2% воды/ подают в узел гранул ции дл  получени  товарной мочевины . ПримерЗ. В аппарат 1 направл ют 1000 кг раствора мочевины (поток 2) содержащего 73% мочевины и 27% воды, с температурой . В этот же аппарат направл ют расплавленный парафин с тe mepaтypoй 80с (поток 3) в количестве 193 кг/ч из аппарата плавлени  аддукта 4. В аппарате I происходит образование и обезвоживание аддукта. В качестве обезво киваощего агента через аппарат 1 пропускают (поток 5 ) 287 кг/ч воздуха (I кг воздуха/кг воды ), имеющего температуру 110°С. Аддукт (поток 7) в количестве. 928 кг/ч, содержащий 77,7% мочевины, 21,8 парафина и 0,5% воды, направл ют в аппарат 4 дл  плавлени -разложени  при температуре гшавлени  мочевины. Жидкий парафин, полученный при плавлении-разложении аддукта, возвращают в аппарат ;ц1  получени  аддукта (поток 3), а расплав мочевины (поток 8 ) в количестве 735 кг/ч (99,8% мочевины и 0,2% воды ) подают в узел гранул ции дл  получени  товарной мочевины . Таким образом, предлагаемый способ позвол ет упростить процесс и его аппаратурное оформление. По срав-нению с примен емьи в промьшшенности способом обезвоживани  растворов мочевины путем выпаривани  их под

, S1092152

вакуумом предложенный способ поз- общего расхода пара на технологивол ет сэкономить т пара на 1 т. ческие нулсды в процессе произбодстмочевины , что составл ет около 25% ва мочевины.

Claims (1)

1. СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МОЧЕВИНЫ ИЗ

   ВОДНЫХ РАСТВОРОВ путем обработки водного раствора мочевины н -алканами с получением аддукта, удал нием воды из аддукта и выделением мочевины путем плавления обезвоженного аддукта, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процессаj стадия получения аддукта и стадия удаления из него воды совмещены во времейи и пространстве и осуществляются при продувке воздухом, имеющим температуру 30-110°С, при соотношении воз: духа и удаляемой воды 1-1,5 кг/кг. д

   г 5 * 3 • · 5 1 ...... 7 4

   SU„_U 1092152