[发明专利]合成厂加工水中残留尿素的水解方法和设备

说明书

本发明是有关水解含在由氨和二氧化碳反应合成尿素的加工水中的尿素，其尿素含量在100-30000ppm间变化，以及可同时去除残留NH₃和Co₂的方法。

本发明也包括进行所说工艺的设备，包括至少一个密封在壳体内的反应器，含残留尿素水的进口，蒸汽进口、汽提气和/或改变溶液PH值的气体的进口。

众所周知尿素的合成是按下列放热反应式由氨和Co₂反应生成氨基甲酸铵，氨基甲酸铵高温脱水产生尿素。

产生的“合成”水是每摩尔尿素有一摩尔水，相当于每吨合成尿素有300公斤水。

除了这种“合成”水之外，工厂还把所有水变为蒸汽排出以在真空室群中最后蒸浓尿素。因此可以设想从尿素厂排空的水量估计为470-550公斤/吨所产尿素。

从尿素厂排出的水不仅含尿素，也含有按下列吸热反应式在水解尿素前已经进行反应而存在的氨和Co₂。

因此尿素的水解必须用能连续分离水解产物（NH₃和Co₂）以使反应向右进行的各种设备和方法进行。

来自尿素合成厂的经NH₃，Co₂，尿素污染的水必须按已知技术预先处理，以便分离现存的氨和Co₂，使水解反应加速。水解设备必须用那样一种方法按排，以致当它们按上述反应式反应产生时用汽提法分离出产物。氨和Co₂是合成尿素的成分，通过已知技术从水解反应中回收。

保护环境的现行措施禁止排放尿素厂的加工水，以避免严重的异序同晶问题。

本发明的主要目的是提供特别有效的洗涤合成尿素的回流水。以最大程度降低所说水中的尿素和气体含量，使其无污染和可再次使用。

按本发明的方法所具有的特点是在温度为150℃-262℃，压力为15-50巴下，在仅有热分解的至少四个阶式蒸发步骤中进行水解，直到最后步骤的水中尿素残留量降低到小于1ppm。

本发明的另一个目的是提供进行上述工艺的简单设备。所说的设备的现有特征是所说的壳体是分成叠在一起的室的垂直塔，每个室包括防水和不漏气的底墙或折流档板（DFi）。同时有位于上述折流档板（DFi）上方几个厘米的用于分配回流水的档板（Pi），有或没有外加汽提气的分配器（TRi）。决定上面室中溢流面的堰（TPi），其堰贯穿连着的下面室的全长，因此落入在从所述上面室到下面室的液体的阶式蒸发器中。

本发明的各种特性和优点从下面按本申请附图表明的具体实施例中的描述能更清楚地说明。其中图1，是按本发明设备垂直面剖面的正视图。图1A是表示放大比例的两个连续的中间室。

按照本发明的先进的水解器是垂直的，由当形成反应产物时可除去它们及汽提的室叠在一起构成的。

适当预热处理的水通过进口A进入水解器的第一步骤（Si），并借助位于上面折流档板（DFi）几个厘米的档板（Pi）沿反应器的整个截面连续分布

蒸汽通过进口B进入并提供水解所需的热量，同时连同部分未冷凝的蒸汽一起汽提从出口C流出的分解产物。

当液体流到堰（Pi）的溢流面Li，它落入下面的室中，在那儿由档板P₂再分配，同时加热和汽提蒸汽通过入口D进入。当液体已流到堰TP₂的溢流面L₂，它落入下面的S₃室，同时通过出口E排出分散产物。液流贯穿每个上面的室Si，例如在奇数室中从左到右，在偶数组中从右到左，正如图1中的箭头F₁，F₂……F₆所示。

同样的操作过程在连续操作室S₄，S₅，S₆……S_n中进行。到堰TP_n最后一个，在此是TP₆。达到预期残留尿素的洗涤水通过出口N流出。进入每个室的蒸汽由螺旋管分配器TRi分配。