[发明专利]合成尿素的组合装置

权利要求书

1.一种组合装置(1)，用于由氨和二氧化碳合成尿素，所述组合设备(1)包括壳体(2)、反应区(4)和冷凝区(5)，所述两个区在所述壳体(2)内部，且彼此连通，

其特征在于，所述反应区和所述冷凝区中的一个区同轴布置在另一个区的外部。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述反应(4)和所述冷凝区(5)中的第一个区为圆柱形或大体圆柱形的几何形状，所述两个区中的第二个区为环形或大体环形的几何形状，并围绕所述第一区延伸。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括附加内壁(3)，所述附加内壁(3)将所述反应区和所述冷凝区限定在所述装置内部。

4.根据权利要求3所述的装置，其中：

所述反应区和所述冷凝区中的一个区包括位于所述附加壁(3)的内侧的圆柱形或大体圆柱形的区域，

所述反应区和所述冷凝区中的另一个区包括围绕所述附加壁(3)外侧延伸的环形或大体环形的区域。

5.根据权利要求4所述的装置，其中：

所述冷凝区(5)由所述附加壁(3)内侧的所述圆柱形或大体圆柱形区域的底部表示，

所述反应区(4)包括在所述附加壁(3)的内侧、冷凝区(5)上方的所述区域的顶部(4A)、以及围绕所述附加壁(3)延伸的所述环形或大体环形的区域(4B)。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的装置，其中，所述反应区和所述冷凝区具有环形或大体环形的几何形状，被限定在所述设备的所述附加壁(3)和所述壳体(2)之间。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括布置在所述冷凝区(5)中的冷却元件(7)。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述冷却元件(7)包括管束。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述管是卡口式，所述管束具有单个管板(8)。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述冷凝区(4)被限定在所述设备的中心区域，所述管板(8)的直径比所述设备的所述壳体(2)的直径小得多。

11.根据权利要求7所述的装置，其中所述冷却元件(7)包括热交换板。

12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括集成于所述设备中的汽提区(13)和/或洗涤区。

13.根据权利要求12所述的装置(100)，包括：

顶部(101)，包括所述同轴的反应区(104)和冷凝区(105)，以及任选的洗涤区；

底部(13)，包括所述汽提区。

14.一种由氨和二氧化碳合成尿素的方法，包括：

反应阶段，其中氨和二氧化碳反应生成含有未转化氨基甲酸铵和氨的尿素水溶液；

汽提所述水溶液的阶段，产生气态形式的氨和CO₂；

冷凝阶段，在所述冷凝阶段期间，气态形式的氨和CO₂至少部分地冷凝，用于随后再循环到所述反应阶段；

其特征在于，所述反应阶段和所述冷凝阶段在单个加压体(2,102)内的单个装置(1,100)的第一区(4,104)和第二区(5,105)中进行，所述第一区域和所述第二区域连通、同轴且一个围绕另一个布置。