Реактор синтеза мочевины

О Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл 3 В 01 4 19/00 Гесуларствсивы 4 кемитст СССР пе аслам эебастай еткрмтй(088.8) Дата опублмковаммл олисанил 30,1180 А.Б, Гендельман, Д.М. Горловскнй, В.И. Кучерявый,А.Ф. Стригин, В.ф. Дыкман, .Б Н. Басаргини И,В. Галицкий(54) РЕАКТОР СИНТЕЗА МОЧЕВИНЫ Изобретение относится к химической аппаратуре для проведения процессов; цротекакщих с выделением тепла, и предназначено для использования в про. иэводстве мочевины из аммиака и двуокиси углерода.Известен реактор синтеза мочевины, представлякаюай собой пустотелый цилиндрический сосуд со штуцерами ввода и вывода реагентов, Данный реактор работает в малоиитенсивном режиме, близком к идеальному смешению, и имеет низную производительность. Низкая удельная производительность приводит к необходимости изготовле ния очень громоздких реакторов.Известен также реактор синтеза мочевины, содержащий корпус со штуцером вывода .реагентов, теплообменные трубы, расположенные внутри корпуса 20 и ннжекционное устройство для ввода исходных реагентов. Хотя этот реактор и работает в более интенсивном режи-. ме, чем первый, но и его конструкция не обеспечивает достаточно высокой 25 удельной производительности в силу того, что растворение амтетака и двуокиси углерода в жидкости с образованием карбамата аммония происходит .в зоне, где имеется раствор с неболь 2шим содержанием конечного продуктамочеви ны .Цель изобретения - интенсификация процесса синтеза мочевины путем обеспечения условий более полного растворения СО и МН в жидкости с образованием карбамата аммония.Поставленная цель достигается благодаря тому, что в камере смешения выполненыотверстия, соединяющие ее с межтрубным пространством теплообменника, расположенные ниже вывода жидкиМ компонентов и снабженные подпружиненными клапанами. Теплообменник снабжен в верхней части коллектором, в котором закреплЕны верхниЕ концы труб, соединенные с камерой смещения.Устройство изображено на чертеже.Реактор состоит из вертикального корпуса 1, внутри которого расположены инжекционное устройство 2 и трубчатый теплообменник 3, выполненный в виде труб, верхние концы ноторых закреплены в коллекторе, а нижние опущены свободно и сообщаются с межтрубным пространством. Для равномерного распределения по трубам теплообменника потока, выходящегожидкостной поток. В межтрубном пространстве происходит дегидратацня карбамата аммония с получением мочевины, Эта зндотермическая .реакция протекает за счет тепла образования карбамата аммония в инжекторе 2 и трубчатом теплообменнике 3, передаваемого через стенки этих устройств . Конечный продукт - плав синтеза мочевины выводят через штуцер б в верхней крыаке.В отличие от реакторов известных конструкций в предлагаемом реакторе обеспечивается наибольшая эффективность процесса синтеза мочевины, что является результатом взаимодействия свежих МН, и СО, рециркулируемого раствора углеаммонийных солей в инжекторном смесителе в присутствии некоторого количества конечного плава синтеза мочевины, а также направления движения реакционной смеси в трубном пространстве сверху вниз, так как при этом газовые пузырьки стремятся всплыть кверху, что способствует обеспечению полноты конденсации-абсорбции газовой фазы в трубчатке. формула изобретенияК Реактор синтеза мочевины, содер- ЗО жащий корпус, внутри которого раэ -мещен трубчатый теплообменник нинжекционное устройство, включакщееамеру смешения и вводы исходных компонентов, о т л и ч а ю щ и йс я 35 тем, что, с целью интенсификации процесса путем обеспечения условий более полного растворения, в камересмешения выполнены отверстия, соединяющие ее с межтрубным пространством 4 О теплообменника, расположенные нижевывода жидких компонентов и снабженные подпружиненными клапанами. 2,Реактор синтеза мочевины пои, 1, отличающийся тем, 45 что теплообменник снабжен в верхнейчасти коллектором, в котором закреплены верхние концы труб, соединенным с камерой смешения.. 3 ,. 782858Эиз инжектора 2, в коллекторе предусмотрен отражатель 4,Н а верхней крышке аппарат а расположена крестовина 5, предназначеннаядля введения исходных компонентов,и штуцер 6 выхода реакционной смеси.Штуцер 7 служит для ввода жидких компонентов (аммиак и раствор углеьммонийных солей); штуцер 8 - длявводагазообразных компонентов (двуокисьуглерода). уплотнение 9 разделяеткрестовину Ра две полости, уплотне-Оние 10 предотвращает возможность пос-тупления газового потока в корпус,минуя и нжектор .Камера 11 инжектора является эоноя смешения всех поступающих реагентов перед поступлением их в трубчатку. Сопло 12 сообщает полость крестовины с камерой 11 инжектора, Черезотверстия, перекрытые клапанами 13,камера 11 ийжекторасообщается "смежтрубным пространством реактора,Реактор работает следующим образом, Газообразную двуокись углеродасжИмают до давления синтеза мочевины, а жидкий аммиак и раствор углеаммонийных солей на 10-30 кг/смйвыше, чем СО 2. Эти продукты вводятв аппарат через штуцеры 7 и 8 крестовины 5, В инжекторе 2 осуществля"ется интенсивное перемешивание укаэанных веществ между собой, а такжес небольшим количеством конечного" "Зйава"синтеза мочевины, прием в качестве рабочего потока служит смесьЖйдкйх айййака и раствора углеаммонийных ссчей; инжектируемыми явля"ютсяпотоки двуокиси углерода и конечного плаза синтеза мочевины, Количествопоследнего регламентированои-определяется количеством и давлением рабочего потока в инжекторе, атакже характеристикой пружин клапанов 13. В инжекторе 2 с высокой эффективностью протекает процесс образования карбамата аммония.Этот процесс полностью завершается в трубках теплообменника 3, Навходе в трубчатку реакционййй потокпредставляет собой газожидкостнуюсмесь; покидает трубчатку однофаэный782858 Составитель Н. КацовскаяТехред М,голинка ректор Н, Григ одписное илиал ППП "Патентф, г. Ужгород, Ул . Проектная Редактор А. СоловьевЗаказ 8420/7 ВНИИПИ РосУ по делам 113035, МоскваТир ственно обретен -35, Ра аж 809о комитета СССРй и открытийшская иаб., д, 4