[发明专利]一种用于生产尿素的结晶装置

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，特别是一种用于生产尿素的结晶装置。

背景技术

根据国家环保部门的规定，从2013年7月1日起销售的重型柴油车均要达到国Ⅳ排放标准，与国Ⅲ排放标准相比，重型柴油汽车的国Ⅳ排放氮氧化物排放降低了30%左右，颗粒物（PM）排放降低了80%以上。为了降低柴油车尾气排放中的氮氧化物和颗粒物。目前，欧美等国家的汽车生产商普遍采用选择性催化还原（SCR）技术处理柴油车尾气，使之达到欧Ⅴ、欧Ⅵ甚至更高的排放标准。

柴油车尾气处理液是配合SCR技术，将发动机尾气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水的还原剂，柴油车尾气处理液的主要原料为车用尿素和水，车用尿素不是普通的农业尿素或工业尿素，也不是化学分析试剂，而是一种具有一定附加值，可大规模工业生产的专用化学品。车用尿素工作原理是把车用尿素添加到SCR系统，在高温环境中（温度高于300℃），尿素分解成氨气，再加上催化剂的作用，尾气中的氮氧化物能迅速与氨气反应生成氮气和水。柴油机的排气温度一般为300-500℃，满足了氮氧化物还原所需要的热量。

目前，尿素生产的主要流程为氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素合成反应液，尿素合成反应液再经过一次蒸发、二次蒸发、造粒等过程得到固体尿素。然而，车用尿素的纯度要求很高，市售工业或者农业尿素颗粒由于缩二脲等杂志含量较高，并不能直接用于制备车用尿素溶液，必须使尿素合成反应液通过多次结晶以降低尿素中的缩二脲等杂质含量。

发明内容

本发明的目的是提供一种设备简单，占地面积小，提高尿素的提纯效率的用于生产尿素的结晶装置。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种用于生产尿素的结晶装置，包括尿液合成罐、预结晶釜、结晶釜、真空泵和缓冲罐；所述的尿液合成罐、预结晶釜和结晶釜通过管道依次连接；所述的缓冲罐与真空泵依次连接在结晶釜的上方；所述的结晶釜的出口设有循环管，循环管连接至尿液合成罐。

优选的是，所述结晶釜包括结晶筒、沉淀筒、隔板、通孔、夹套、冷冻水进口、冷冻水出口、温度传感器、进料口、出料管、搅拌器、叶片、冷冻水水箱，所述的结晶筒由钢板卷焊而成；所述的沉淀筒与结晶筒的下端连接，并与结晶筒同轴；所述的温度传感器在结晶筒上半部分，控制冷冻水的进出；所述的隔板在沉淀筒与结晶筒连接处，将结晶筒和沉淀筒隔开，使结晶筒的流场和沉淀筒的流场互不影响；所述的通孔位于隔板上，通孔设计为上口大下口小；由温度传感器测得的温度信号转换为电信号，传递给冷冻水箱，控制冷冻水的进出量，从而控制结晶釜内温度，达到稳定的结晶工况，晶体通过隔板进入到沉淀筒，在沉淀筒继续沉淀，沉淀好的晶体从出料管取出。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：直接采用尿液合成罐中反应得到的尿素合成液进行结晶，利用了尿素合成液的温度高的特点，减少了缩二脲的生成；并在真空环境中，尿素合成液中的高温水会迅速汽化，因此会有部分水从尿素合成液中蒸发出来，提高了尿素合成液的浓度，保证了产品的质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图标记说明：

1-尿液合成罐，2-预结晶釜，3-结晶釜，4-真空泵，5-缓冲罐，6-循环管，7-结晶筒，8-沉淀筒，9-隔板，10-通孔，11-夹套，12-冷冻水进口，13-冷冻水出口，14-温度传感器，15-进料口，16-出料管，17-搅拌器，18-叶片，19-冷冻水水箱。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

参见图1 ，本发明的实施例提供了一种用于生产尿素的结晶装置，包括尿液合成罐1、预结晶釜2、结晶釜3、真空泵4和缓冲罐5；所述的尿液合成罐1、预结晶釜2和结晶釜3通过管道依次连接；所述的缓冲罐5与真空泵4依次连接在结晶釜3的上方；所述的结晶釜3的出口设有循环管6，循环管6连接至尿液合成罐1。

本发明直接采用尿液合成罐1中反应得到的尿素合成液进行结晶，利用了尿素合成液的温度高的特点，减少了缩二脲的生成；并在真空环境中，尿素合成液中的高温水会迅速汽化，因此会有部分水从尿素合成液中蒸发出来，提高了尿素合成液的浓度，保证了产品的质量。