專利名稱：尿素合成塔內(nèi)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于中小型尿素生產(chǎn)的合成塔內(nèi)件技術(shù)領(lǐng)域。
我國中小型尿素裝置，大都采用的是水溶液全循環(huán)法，合成塔CO2轉(zhuǎn)化率理論值為63％左右，由于負(fù)荷的調(diào)整和生產(chǎn)能力的不斷擴(kuò)大，物料在合成塔內(nèi)的停留時(shí)間逐漸下降，因此轉(zhuǎn)化率下降，未反應(yīng)物也相應(yīng)增加，吸收負(fù)荷也相應(yīng)增加，影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為此有人研制尿素合成塔新構(gòu)件，希望取得較高的二氧化碳轉(zhuǎn)化率。如專利號(hào)為99233018.1的中國專利“尿素合成塔”，包括外殼和塔板構(gòu)件，其特征外殼內(nèi)還有至少兩個(gè)換熱構(gòu)件，且與塔板構(gòu)件相間設(shè)置，換熱構(gòu)件結(jié)構(gòu)是包括上下環(huán)管并由扁平換熱管將上下環(huán)管連通，換熱構(gòu)件下部裝有出料管，在外殼的上下分別開有物料出口和物料進(jìn)口。它優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，順應(yīng)合成尿素化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律，可以取得較高二氧化碳的轉(zhuǎn)化率。其缺點(diǎn)是塔中要置放至少兩個(gè)換熱構(gòu)件，而且換熱構(gòu)件之間通過管道相互連通，安裝比較麻煩復(fù)雜，體積大，生產(chǎn)成本高。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種設(shè)法提高CO2轉(zhuǎn)化率而且安裝使用方便、節(jié)能降耗的尿素合成塔內(nèi)件。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的該尿素合成塔內(nèi)件，其包括有合成塔中列管換熱段，其特征在于列管換熱段中設(shè)有中心管，中心管下部、上部分別為進(jìn)口和出口，中心管下部連有使物料從中心管自下而上的隔板，列管換熱段上部設(shè)置使物料出中心管后分流入各列管的上混合室，列管換熱段下部與隔板之間設(shè)置有使物料順著列管外壁上升從而從上面出口出去的下混合室。
上述列管換熱段固定列管用多孔板。
本實(shí)用新型的尿素合成塔內(nèi)件具有以下優(yōu)點(diǎn)1．它能將CO2從氣相擴(kuò)散到液相中去，強(qiáng)化氣液相接觸，有利于質(zhì)量傳遞。2．它能夠?qū)⒓卒@反應(yīng)熱通過列管換熱段進(jìn)行熱交換，有利于能量傳遞，使底、上部溫差減少，使CO2轉(zhuǎn)化率趨于平衡轉(zhuǎn)化率。3．能夠改變物料在合成塔內(nèi)的流動(dòng)曲線，消除物料在塔壁的滯留現(xiàn)象，防止重度差和紊流的作用，而引起物料的返混，保持塔內(nèi)尿素的濃度梯度從而提高CO2轉(zhuǎn)化率。綜合上述，該內(nèi)件是提高CO2轉(zhuǎn)化率的較好方法，比球帽塔板提高近4個(gè)百分點(diǎn)，效果較為明顯，在吸收系統(tǒng)不增加設(shè)備的基礎(chǔ)上，使操作相當(dāng)穩(wěn)定，不但能提高產(chǎn)量，降低能耗，節(jié)約投資，生產(chǎn)成本也大大降低，值得在中小尿素化肥廠上推廣使用。


圖1.尿素合成塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步描述如圖所示，該尿素合成塔內(nèi)件包括合成塔中列管換熱段3，其在列管換熱段中設(shè)置φ159mm的中心管7，中心管下部、上部分別為進(jìn)口和出口，中心管下部連接有隔板8，它使物料從中心管自下而上，列管換熱段上部設(shè)置使物料出中心管后分流入各列管的上混合室2，上混合室通過流速、重力和折流使氣相擴(kuò)散到液相速度加快，列管換熱段下部與隔板之間設(shè)置有下混合室4，它使物料循著列管外壁上升，從而從上面出口出去。列管固定采用多孔板6，能加強(qiáng)流體湍動(dòng)，增強(qiáng)傳質(zhì)過程。列管換熱段下面塔中分布有3層旋流板5，上面塔中分布有3層球帽塔板1。
權(quán)利要求1．一種尿素合成塔內(nèi)件，其包括有合成塔中列管換熱段(3)，其特征在于列管換熱段中設(shè)有中心管(7)，中心管下部、上部分別為進(jìn)口和出口，中心管下部連有使物料從中心管自下而上的隔板(8)，列管換熱段上部設(shè)置使物料出中心管后分流入各列管的上混合室(2)，列管換熱段下部與隔板之間設(shè)置有使物料順著列管外壁上升從而從上面出口出去的下混合室(4)。
2．如權(quán)利要求1所述的內(nèi)件，其特征在于所述列管換熱段(3)固定列管用多孔板(6)。
3．如權(quán)利要求2所述的內(nèi)件，其特征在于所述列管換熱段(3)下面塔中分布有多層旋流板(5)。
4．如權(quán)利要求2所述的內(nèi)件，其特征在于所述列管換熱段(3)上面塔中分布有多層球帽塔板(1)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及尿素合成塔內(nèi)件技術(shù)領(lǐng)域。其為提高尿素合成率而設(shè)計(jì)的。其包括有合成塔中列管換熱段,其特征在于列管換熱段中設(shè)有中心管,中心管下部、上部分別為進(jìn)口和出口,中心管下部連有使物料從中心管自下而上的隔板,列管換熱段上部設(shè)置使物料出中心管后分流入各列管的上混合室,列管換熱段下部與隔板之間設(shè)置有使物料順著列管外壁上升從而從上面出口出去的下混合室。它具有強(qiáng)化氣液傳質(zhì),縮小底、上部溫差,減少物料返混,提高CO
文檔編號(hào)B01J10/00GK2463044SQ0121053
公開日2001年12月5日 申請(qǐng)日期2001年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月14日
發(fā)明者項(xiàng)裕喬, 王文善, 張勇 申請(qǐng)人:寧波市遠(yuǎn)東塔器工程有限公司