Способ получения мочевины
О П И С А Н И Е < 883020
ИЗО6РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 10. 10 ° 79 (21) 2840642/23-04 (51)M. Кл.
С 07 С 126/02 с присоединением заявки М—
Государственный комитет (23) Приоритет
{ 53) УД К661 717.
° 5.07(088.8) оо делам изобретений и отнрытнй
Опубликовано 23. 11. 81, Бюллетень М 43
Дата опубликования описания 23. 11. 81
Б. И. Коломаэов, Ю.Н. Буданов, В. Н. Горшков,8. И. Гусев, В. И. Кучерявый, А. Н. Селин и Ю. С. Мелениы.
I
1 1
Чернореченское производственное обьедийеййе, -, "Корунд" им. М. И. Калинина
4 (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ
Изобретение относится к усовершен ствованному способу получения мочевины, которая используется в производстве азотных удобрений.
Наиболее близким к изобретению по технической сущностй и достигаемому результату является способ получения мочевины, включающий синтез ее из аммиака и двуокиси углерода,дистил- ляцию с последующим выпариванием полученного раствора до высококонцентрированного плава и грануляцию при температуре плава в грануляторе
125-135 С. Капли расплава при выходе из гранулятора охлаждаются и затвердевают при свободном падении в восхо1S дящем потоке воздуха (11.
Однако при осуществлении данного способа в промышленной грануляционной башне с высотой полета капель
30-50 м не удается получить однородный гранулометрический состав. Содержание гранул фракции диаметром
2-3 мм в исходном продукте составля2 ет менее 503, что не удовлетворяет требованиям, предъявляемым сельским хозяйством к гранулированной мочевине.
Это обусловлено тем; что в процессе грануляции в грануляционной башне жидкие капли мочевины имеют высокую начальную температуру. Поэтому высота свободного падения капель в воздухе должна быть достаточной для достиже-с ния гранулами основания башни в отвердевшем состоянии. Практически полностью успевают затвердевать в полете гранулы диаметром до 1 мм. Гранулы фракции диаметром 2-3 мм имеют высокую температуру на выходе из башни, особенно в летний период, поэтому полузастывшие гранулы подвергаются разрушению и деформации. В результате этого искажается сферическая формула гранулы, уменьшается ее механическая прочность и позрастает доля дефектных гранул, что ведет к уменьшению товарной фракции, неоднородности гранулометрического состава и ухудшению
Таким образом, при осуществлении 3s предлагаемого способа получения мочевины в процессе гранулирования уменьшается высота свободного падения жидких капель, необходимая для их охлаждения от начальной температуры плава до тем- 0 пературы затвердевания. В результате этого температура крупных гранул фракции диаметром 2-3 мм на выходе из башни понижается, что обеспечивает большую твердость и правильную сферическую форму гранул в готовом продукте.
На чертеже приведена схема, поясняющая способ получения мочевины.
П р и м е Р.Проводится синтез мочевины из двуокиси углерода и аммиака. .В узел I синтеза поступает NH>
18600 кг/ч (1), СО 22000 кг/ч (2) в виде свежих компонентов и 59363 кг/ч раствора углеаммониевых солей (3) состава: МН, 35400 кг/ч, СО> 15000 кг/ч, Н О 8963.
В результате реакции
2ЙН + СО-"CO(NH<) + Н О, 3 7.
8830 агротехнических свойств удобрения.
Кроме того, происходит налипание полуэастыяших гранул на стенки и днище башни, что способствует образованию конгломератов и требует очистки устройстваа.
Целью изобретения является повышение однородности гранулометрического состава мочевины.
Поставленная цель достигается способом получения мочевины, включающим синтез ее из аммиака и двуокиси углерода, дистилляцию с последующим выпариванием полученного раствора до высококонцентрированного плава и грануляцию, причем плав перед грануляцией переохлаждают до температуры 113,7120 С.
Переохлаждение плава, производят до
113,7-120 С ввиду того, что при температуре плава ниже 113,7 С возникает опасность его кристаллизации непосредственно в грануляторе,а при темпера- ° туре плава выше 120 С необходимо обес25 пе чи т ь бол ьшую высоту с вободного падения для .охлаждения жидких капель от начальной температуры плава до температуры затвердевания капель.
Переохлаждение плава мочевины до
113,7 — 120 С позволяет перед диспергированием в грануляторе осуществить частичный отвод тепла (253) от распыляемого расплава.
20 4 проходящей при избытке аммиака, со степенью конверсии 60 выходит плав мочевины (4) состава: NH > 37000 кг/v, СО> 15000 кг/ч, Н О 13000 кг/ч, СО(11Н )» 30000 кг/ч и направляется на дистилляцию II. Из узла 11 дистилляции плава мочевины выводится: в узел I синтеза поток углеаммониевых солей (3) в .количестве 59363 кг/ч, газо образный аммиак (5) на утилизацию в количестве 300 кг/ч, газообразный аммиак (6) в количестве 1300 кг/ч на получение товарной аммиачной воды в узле III, раствор мочевины (13) в узел .IV выпаривания состава: NH
580 кг/ч, СО> 220 кr/÷, Н О 10607 кг/ч, мочевины 30000 кг/ч, общим количеством
41407 кг/ч. Для возврата части NH> и
СО -в узел I синтеза из узла III выпаривания с помощью системы Ч очистки сточных вод в узел II дистилляции выводится поток газов (7) десорбции и гидролиза состава:NH 580 кг/ч, СО 220 кг/ч, воды 1570 кг/ч. В узле
III выпаривания раствор мочевины доводится до нужной концентрации по влаге (-0,23) .
Для работы эжекторов выпарной системы в узел IV выпаривания вводится водяной пар (8) в количестве 8700 кг/ч
Полученный загрязненный конденсат (9) процесса (конденсат сокового пара
КСП) перерабатывается в узле Ч очистки сточных вод, откуда очищенная вода (10) сбрасывается в канализацию или на биохимочистку. Часть КСП (11) направляется для получения товарной аммиачной воды в узел III получения аммиачной воды и в виде 25 -ного раствора (12) выводится потребителю.
Готовый плав (14) мочевины состава: Н О 60 кг/ч, мочевины 30000 кг/ч при температуре 140-145 С направляется в узел Vl гранулирования продукта.
Переохлаждение от 140-145 С плава мочевины до 113,7-120 С проводится в узле Vll в течение 90-110 с. Затем плав, переохлажденный в узле Vll, оставаясь в жидком состоянии, направляется в дйспергирующее устройство грануляционной башни VIN. Грануляция жидких капель мочевины происходит при их свободном падении в противотоке охлаждающего воздуха, имеющего температуру 20-30 С и скорость подачи в грануляционную башню 0,2-0,5 и/с.
Сформировавшиеся гранулы (15) удаляются из основания башни Н111, где
883020 проводится измерени» температуры и содержания в продукте гранул диаметром 2-3 мм по сравнению с ГОСТ 208175.
Температура плава в грануляторе (начальная температура жидких капель), С
113,7 117 120 125 130 140
Содержание гранул фракции диаметром
2"3 мм по сравнению с ГОСТ 2081-75, 50 50 50
65 60
Использование предлагаемого способа получения мочевины обеспечивает увеличение содержания фракции диаметром 2-3 мм в среднем на 153 по сравнению с ГОСТ 2081-75, что улучшает агротехнические свойства мочевины и увеличивает эффективность от ее применения в сельском хозяйстве; возрастание механической прочности гранул на 53, что увеличивает сохранность продукта при транспортировке и хранении; увеличение сыпучести и уменьшение слеживаемости гранулированной мочевины, что улучшает использование мочевины в сельском хозяйстве на стадии внесения в почву.
Приведенные испытания показали, что предложенный способ обеспечивает технико-экономический эффект от внед-. рения изобретения в размере 2-2,5 руб40
Формула изобретения
Температура гранул на выходе из башни, С
Для получения сра в нит ел ьных данных осуществлялась грануляция плава мочевины с различной начальной температурой жидких капел ь.
50 65 66-70 75 80 ля на одну тонну гранулированной мо|чевины.
Способ получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода с последующей дистилляцией, выпариванием полученного раствора до высококонцентрированного плава и грануляцией, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения однородности гранулометрического состава мочевины, плав перед грануляцией переохлаждают до температуры 113,7-120 С. ф Источники и нфОрмации р принятые во внимание .при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
У 251571, кл. С 07 С 126/00 1965 (прототип) .
