SU131337A1

SU131337A1 - Apparatus for the synthesis of urea under high pressure from carbon dioxide and ammonia

Info

Publication number: SU131337A1
Application number: SU647063A
Authority: SU
Inventors: Б.Г. Мельников
Original assignee: Б.Г. Мельников
Priority date: 1959-12-14
Filing date: 1959-12-14
Publication date: 1960-11-30

Description

Известны одЕЮступенчатые аппараты дл синтеза мочевины, в которых съем тепла реакции осуществл етс благодар размещению в них либо змеевиков с водой дл получени вод ного пара, либо подачей в аппарат избыточного аммиака, либо вводом масла.One step-up apparatus for the synthesis of urea is known, in which the heat of reaction is removed by placing either coil with water to produce water vapor, or supplying excess ammonia to the apparatus, or introducing oil.

Описываемый аппарат дл синтеза мочевины под высоким давлением из углекислоты и аммиака, включающий в себ теплообменные устройства дл съема тепла реакции и получени вод ного пара, отличаетс тем, что он выполнен из двух раздельных частей, из которых одна вл етс паровым котлом с размещенным в нем обогревательным реакционным змеевиком дл получени плава карбамата аммонн , а друга - сосудом высокого давлени обычного типа дл дегидратации плава в мочевину. При таком выполнении аппарата дл синтеза мочевины сокращаетс объем реактора высокого давлени , а получение пара с про-мышленнымн параметрами более удобно н менее сложно, чем в известных аппаратах дл той же цели.The described apparatus for the synthesis of high-pressure urea from carbon dioxide and ammonia, which includes heat exchangers for removing the heat of reaction and the production of water vapor, is characterized in that it is made up of two separate parts, one of which is a steam boiler with a heating reaction coil to produce ammonium carbamate melt; and the other, a high-pressure vessel of the usual type for dehydration of the melt to urea. With such an embodiment of the apparatus for the synthesis of urea, the volume of the high-pressure reactor is reduced, and the production of steam with industrial parameters is more convenient and less difficult than in the known apparatus for the same purpose.

На чертеже изображена схема аппарата.The drawing shows a diagram of the apparatus.

Аппарат имеет две раздельные чаети: реактор / и реактор 2. Реактор 1 представл ет собою паровой котел, внутри которого находитс реакционный змеевик 3, в который подаетс аммиак н углекислый газ. В реакторе / протекает нерва ступень получени аммиака - синтез карбамата аммони . Змеевик 3 охлаждаетс кип щей водой, поступающей через натрубок 4. Пары из реактора / отвод тс через патрубок 5.The apparatus has two separate pieces: reactor / and reactor 2. Reactor 1 is a steam boiler, inside of which is located the reaction coil 3, into which ammonia and carbon dioxide are fed. In the reactor / the nerve of ammonia production proceeds — ammonium carbamate synthesis. The coil 3 is cooled by boiling water supplied through the inlet 4. The vapors from the reactor / are discharged through the inlet 5.

Полученный плав карбамата аммонн перетекает в реактор 2 высокого давлени , где идет дегидратаци плава в мочевину. Температура плава карбамата аммони на выходе из змеевика 3 поддерживаетс на уровне, который обеспечивает получение оптимальной температуры реакционной смеси. Температура стенки змеевика 5 должна быть выще температуры застывани плава дл того, чтобы на внутренней поверхности змеевика не осаждались твердые продукты кристаллизации, резко ухудщающие теплопередачу. Регулировка температуры плава на выходе изThe resulting ammonium carbamate melt flows into the high-pressure reactor 2, where the dehydration of the water to urea occurs. The ammonium carbamate melt temperature at the outlet of the coil 3 is maintained at a level that ensures the optimum temperature of the reaction mixture. The wall temperature of the coil 5 must be higher than the freezing point of the melt in order to prevent solid crystallization products precipitating from the inner surface of the coil, which sharply impair heat transfer. Adjusting the temperature of the water at the outlet of

змеевика осуществл етс путем изменени давлени над зеркалом кип щей воды.The coil is made by changing the pressure above the boiling water mirror.

При стехиометрическом соотношении аммиака и углекислоты и давлении в реакторе около 200 ати оптимальна температура плава карбамата аммони на выходе из змеевика-лежит в пределах 180-200. Температура плава, ниже которой происходит его кристаллизаци , в этом случае равна 150°.With a stoichiometric ratio of ammonia and carbon dioxide and a pressure in the reactor of about 200 atm, the optimum temperature of the ammonium carbamate melt at the outlet of the coil is in the range of 180-200. The temperature of the melt below which it crystallizes, in this case, is 150 °.

Предмет изобретени Subject invention

Аппарат дл синтеза мочевины под высоким давлением из углекислоты и аммиака, содержащий теплообменные устройства дл съема тепла реакции и получени вод ного пара, отличающийс тем, что, с целью сокращепи удельного объема реактора высокого давлени и упрощени конструкции аппарата, он выполнен из двух раздельных частей , из которых одна вл етс паровым котлом с размещенным в нем обогревательным реакционным змеевиком дл получени плава карбамата аммони , а друга - сосудом высокого давлени обычного типа дл дегидратации плава в мочевину.An apparatus for the synthesis of urea under high pressure from carbon dioxide and ammonia, which contains heat exchangers for removing the heat of reaction and producing water vapor, characterized in that, in order to reduce the specific volume of the high-pressure reactor and simplify the design of the apparatus, it is made of two separate parts, of which one is a steam boiler with a heating reaction coil placed in it to produce ammonium carbamate water, and the other is a high-pressure vessel of the usual type for dehydration of water in urine evinu