Реактор синтеза мочевины

Реактор синтеза мочевины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (>782858

N А®ТОМ:КОМУ СВН ЕТЙЛЬСТВУ (б1) Дололммтельное к ввт. саид-ау (22) Завалено 26.02,73 (31) 1887468/23-26 с присоединением за веки Н9 (51)М. Кл

В 01 J 19/00

Гесуларствеивьй кеиитст

СССР пе лелем изобретений и еткрмтий (23) Г3рморитет

Опублмкоаамо 3011,80, Бюллетень М 44 (53) УДК 66.023. (088.8) Дата опублмковаммл олисамил 30,1180

A.Á. Гендельман, Д.М. Горловский, B ..И. Кучерявый, A,Ô. Стригин, В.Ф. Дыкман, Б Н. Басаргин и И.В. Галицкий (72) Авторы мзобретемил (71) Залемтель (54) РЕАКТОР СИНТЕЗА ИОЧЕВИНЫ

Изобретение относится к химической аппаратуре для проведения процессов; цротекакщих с выделением тепла, и предназначено для использования в производстве мочевины из аммиака и двуокиси углерода.

Известен реактор синтеза мочевины, представлякхщий собой пустотелый цилиндрический сосуд со штуцерами ввода и вывода реагентов. Данный реактор работает в малоинтенсивном режиме, близком к идеальному смешению, и имеет низкую производительность.

Низкая удельная производительность приводит к необходимости изготовле- тз ния очень громоздких реакторов.

Известен также реактор синтеза мочевины, содержащий корпус со штуцером вывода .реагентов, теплообменные трубы, расположенные внутри корпуса 20 и инжекциоиное устройство для ввода исходных реагентов. Хотя этот реактор н работает в более интенсивном режи-ме, чем первый, но и его конструкция не обеспечивает достаточно высокой 25 удельной производительности в силу того, что растворение амтетака и двуокиси углерода в жидкости с образованием карбамата аммония происходит .в зоне, где имеется раствор с неболь-., 2 шим содержанием конечного продуктамочеви ны .

Цель изобретения - интенсификация процесса синтеза мочевнны путем обеспечения условий более полного растворения СО и NH> в жидкости с образованием карбамата аммония.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в камере смешения выполнены отверстия, соединяющие ее с межтрубным пространством теплообменника, расположенные ниже вывода жидким компонентов н снабженные подпружиненными клапанами.

Теплообменник снабжен в верхней части коллектором, в котором закреплены верхние концы труб, соединенные с камерой смещения.

Устройство изображено на чертеже.

Реактор состоит из вертикального корпуса 1, внутри которого расположены инжекционное устройство 2 и трубчатый теплообменник 3, выполненный в виде труб, верхние концы которых закреплены в коллекторе, а нижние опущены свободно и сообщаются с межтрубным пространством. Для равномерного распределения по трубам теплообменника потока, выходящего жидкостной поток. В межтрубном пространстве происходит дегидратацня карбамата аммония с получением мочевины .

Эта зндотермическая .реакция протекает за счет тепла образования карбамата аммония в инжекторе 2 и трубчатом теплообменнике 3, передаваемого через стенки этих устройств . Конечный продукт — плав синтеза мочевины выводят через штуцер 6 в верхней крыаке.

В отличие от реакторов известных конструкций в предлагаемом реакторе обеспечивается наибольшая эффективность процесса синтеза мочевины, что является результатом взаимодействия свежих NH и СО, рециркулируемого раствора углеаммонийных солей s инжекторном смесителе в присутствии некоторого количества конечного плава синтеза мочевины, а также направления движения реакционной смеси в трубном пространстве сверху вниз, так как при этом газовые пузырьки стремятся всплыть кверху, что способствует обеспечению полноты конденсации-абсорбции газовой фазы в трубчатке.

Формула изобретения

К Реактор синтеза мочевины, содерЗО жащий корпус, внутри которого раэ— мещен трубчатый теплообменник н инжекционное устройство, включакщее камеру смешения и вводы исходных компонентов, отличающийся

35 тем, что, с целью интенсификации процесса путем обеспечения условий более полного растворения, в камере смешения выполнены отверстия, соединяющие ее с межтрубным пространством

4О теплообменника, расположенные ниже вывода жидких компонентов и снабженные подпружиненными клапанами.

2.Реактор синтеза мочевины по и. 1, отличающийся тем, 4> что теплообменник снабжен в верхней части коллектором, в котором закреплены верхние концы труб, соединенным с камерой смешения.. 3, 782858

Э из инжектора 2, в коллекторе предус мотрен отражатель 4.

Н а верхней крышке аппарат а расположена крестовина 5, предназначенная для введения исходных компонентов, и штуцер 6 выхода реакционной смеси.

Штуцер 7 служит для ввода жидких компонентов (аммиак и раствор углеаммонийных солей); штуцер 8 - для ввода газообразных компонентов (двуокись углерода). уплотнение 9 разделяет крестовину йа две полости, уплотне- l0 ние 10 предотвращает возможность пос- тупления газового потока в корпус, минуя и нжектор .

Камера 11 инжектора является эоноя смешения всех поступающих реаген- 15 тов перед поступлением их в трубчатку. Сопло 12 сообщает полость крестовины с камерой 11 инжектора, Через отверстия, перекрытые клапанами 13, камера 11 ийжектора сообщается "с межтрубным пространством реактора, Реактор работает следующим образом. Газообразную -двуокись углерода сжИмают до давления синтеза мочевины, а жидкий аммиак и раствор углеаммонийных солей на 10-30 кг/см

2 выше, чем СО>. Эти продукты вводят в аппарат через штуцеры 7 и 8 крестовины 5. В инжекторе 2 осуществля ется интенсивное перемешивание укаэанных веществ между собой, а также с небольшим количеством конечного

" "%Вава синтеза мочевины, при ем в качестве рабочего потока служит смесь Жйдкйх аймиака и раствора углеаммонийных ссчей; инжектируемыми явля"ются потоки двуокиси углерода и конечного плаза синтеза мочевины. Количество последнего регламентировано и-определяется количеством и давлением рабочего потока в инжекторе, а также характеристикой пружин клапанов 13. В инжекторе 2 с высокой эффективностью протекает процесс образования карбамата аммония.

Этот процесс полностью завершается в трубках теплообменника 3. На входе в трубчатку реакционййй поток представляет собой газожидкостную смесь; покидает трубчатку однофаэный

782858

Составитель Н. Кацовская

Техред М.Голинка Корректор Н. Григорук

Редактор А. Соловьева

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная,, 4

Заказ 8420/7 Тираж 809

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д . 4/5