Способ получения мочевины

Союз СоветскинСоциал истичесиннреспублик О П ИЗО АВТОРСК В 1) Дополнител 2)Заявлено 08присоединением3)ПриоритетОпубликова Ркудеретеенвй кемнтет СССР в делам наебретеннй(72) Авторы изобретени ор ас Д.МБ,Н явител 54) СОБ П ИЯ МОЧЕВИНЫ ится к техноочевины и может"Изооретение относлогии производства мбыть использовано в действующих производствах.Известен способ получения мочемЮ вины, включающии синтезее из аммиака и двуокиси углерода, выделение из плава синтеза и рекуперацию непревращенного сырья, выделение мочевины из полученного водного раствора путем вакуум-выпарки или вакуум-кристаллизации, гранулирование и охлаждение мочевины в токе воздуха и переработку образующихся сточных вод, В этом способе очистку потока воздуха иэ эоны грануляции карбамида от пыли карбамида осуществляют путем поглощения ее водным аосорбентом, например, конденсатом сокового пара в устройствах различной конструкции. При этом водный абсорбент подвергают многократной циркуляции через зону поглощения пыли, причем в циркулирующем растворе поддерживают концентрацию мочевинына уровне 30-403, Это достигаетсяэа счет выведения части растворана утилизацию (в зону выпарки иликристаллизации) и подачи эквивалент"ного количества конденсата соковогопара в зону абсорбции. В этих условиях, если не предотвращен капельный унос поглотительного раствора,степень очистки не достигает 50.Чтобы повысить степень очистки воздуха, следует либо использовать устройства для брызгоотделения, либосущественно снижать концентрациюраствора, Учитывая большой объемвоздуха (порядка 400-500 тыс. м /ч),очевидно, что обеспечение эффективно.го брыэгоотделения связано с необ-.ходимостью применения громоздКогодополнительного оборудования, сувеличением сопротивления системы идополнительным расходом энергии наего преоДоление. Метод снижения кон"центрации циркулирующего поглоти925938 О На фиг, 1 и 2 изображены технологические схемы получения мочевины,П р и м е р 1. В соответствиис технологической схемой, изображенной на фиг. 1, в узел 1 синтезамоцевины подают часть потока 2 жидкого аммиака в количестве 1600 кг,по-,ток 3-745 кг двуокиси углерода ирециркулируемый раствор углеаммотельного раствора не приемлем вследствие того, что при этом образуется разбавленный раствор в количествах, не поддающихся утилизации 11 .Недостаток этого способа состоит в том, что теплота кристаллизации мочевины и охлаждения гранул, отводимая с потоком отходящего воздуха, практически не используется, кроме того, образуется порядка 1 м сточ ных вод на тонну готового продукта. " Сточные воды образуются иэ реакцион-. ной воды, острого, пара, подаваемого в эжекторы и технологические аппараты охлаждающей воды, подаваемой на 15 сальники насосов и т.д. Наиболее близким к предлагаемому. по технической сущности и достигаемому эффекту является способ полу О чения мочевины, включающий синтез ее из аммиака и двуокиси углерода, выделение и рекуперацию непревращенного сырья, выделение моцевины из полученного водного-раствора, гранулирование рз и охлаждение мочевины в токе воздуха, контактирование последнего с водным абсорбентом в зоне пылеоцистки,испарение сточных вод в контакте с воздухом. Особенность способа состоит в том, что переработку сточных вод осуществляют путем испарения воды в контакте с атмосферным воздухом,используя при этом низкопотенциальное тепло, снимаемое стоцными водами в технологических аппаратах производства карбамида, Растворенные в циркулирующей сточной воде полезные примеси в процессе многократной циркуляции воды концентрирует и возвращают в технологический цикл 2. Недостатком такого способа является то, цто воздух, отводимый иэ гранбашни, сбрасывается в атмосферу без использования его теплового по 4 э тенциала, В то же время в узле испарения сточных вод, из-за недостатка тепла для испарения всего количества образующихся сточных вод, вынуждены использовать водяной пар для подогрева сточных вод (особенно, в больших количествах в холодное время года), Снижение степени испарения приводит к избытку воды в системе и необходимости слива избытка неочищенных сточных вод в канализацию или дополнительным затратам на их переработку. Цель изобретения - снижение энергетических затрат и упрощеНие процесса.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получение моцевины из ИН и СО с последующим выделением и рекуперацией не- превращенного сырья, выделением моцевины иэ полученного водного раствора, гранулированием и охлаждением ее в токе воздуха очисткой от пыли и испарением сточных вод в контакте с воздухом, воздух после гранулирования или после очистки от пыли подают на контактирование со сточными водами, имеющими температуру 50-90 С, в зону испарения последних.При таком осуществлении процесса, наряду с тонкой отмывкой воздуха от примеси моцевины, происходит интенсивное испарение влаги, которая в виде паров вместе с отходящим воздухом выбоасывается в атмосферу, Оставшаяся часть сточных вод служит для подпитки циркуляционного контура, Поскольку содержание моцевины в потоке свежих сточных вод с помощью известных методов можно снизить почти до нуля, потери моцевины за счет выноса брызг сточных вод пренебрежимо малы. Указанную температуру сточных вод (50-90 ОС) легко обеспечить беэ специальных затрат тепла на подогрев, если сточные воды отбирать из узла очистки их от примеси (путем десорбции) . Предлагаемая технология обеспечивает максимальное использование теплового потенциала и способности воздуха, отводимого из узла гранулирования, к насыщению влагой. В случае, если процессы гранулирования мочевины из расплава и охлаждения гранул в токе воздуха осуществляются в раздельных аппаратах узла гранулирования, изобретение предусматривает соответствующую обработку воздуха из обеих указанных зон узла гранулирования.5 9259нийных солей 4, содержащий 503 кгаммиака, 460 кг двуокиси углерода,268 кг воды. Процесс в узле синтеза ведут при давлении 200 ата и температуре 190 С. 5Плав синтеза мочевины 5, содержащий, кг: аммиака 1526;двуокиси углерода 460, воды 580, мочевины1014, направляют на переработку вузел б дистилляции плава и абсорбции газов дистилляции, Плав 7 последистилляции, содержащий, кг: 11,6аммиака, 2,5 двуокиси углерода,415,5 воды и 1014 мочевины, передаютв узел выпарки 8, где производят упаривание раствора под вакуумом, Врезультате переработки газов дистилляции в узле 6 получают раствор углеаммонийных солей 4, который рециркулируют в узел синтеза. 20При упаривании раствора в две ступени в узле выпаривания 8 получаютплав, содержащий 1033,9 кг мочевиныи 25 кг воды. Этот плав 9 с температурой 136-140 С подают в зону грануляции 10. Кроме плава в зону грануляции подают охлаждающий воздух 11из атмосферы (23 450 кг),в которомсодержится влага в количестве 235 кг,аТемпература воздуха 18 С. 30 Готовый продукт 12, содержащий мочевины 1012,8 кг, воды 2,5 кг, отправляют на влад. Газовый поток 13 после узла гранулирования, состоящий из 23450 кг воздуха, 235 кг воды и 21,1 кг мочевины, вводят в зону пылеулавливания 14. В этой зоне газовый поток отмывают циркулирующим внутри этой зоны раствором мочевины 40 от пыли мочевины и по линии 15 очищенный поток (23450 кг воздуха с примесью235 кг и 2,1 кг мочевины) передают в зону испарения сточных вод 16. Из узла выпарки 8 в зону испарения 16 подают поток 17 сточных вод, содержащий 212,1 кг воды (соцержание примесей мочевины и аммиака пренебрежимо мало), с температурой 88 С, В результате контакта горячих50 сточных вод с газовой смесью йроисходит интенсивное испарение сточных вод и насыщение влагой воздуха, а также дополнительная отмывка его от брызг циркулирующего в зоне пылеочистки55 раствора мочевины. Поток 18, содержащий 23450 кг воздуха, 410 кг воды и 1,2 кг мочевины, с температурой 234 С выбрасывают в атмосФеру. Неис 8 6парившаяся чаСть сточных вод 19, содержащая воды - 37,1 кг и мочевины - 0,9 кг, поступает в зону пыле- улавливания 14 в. качестве подпитки циркуляционного контура. Для поддержания концентрации мочевины в растворе, который циркулируЮт внутри зоны 14, на уровне 35 мас., из узла 14 непрерывно отводят поток 20, содержащий 19,9 кг мочевины и 37,1 кг воды. Поток 20 направляют на переработку в узел выпаривания 8.Использование предложенного способа позволяет без дополнительных энергозатрат испарить (в условиях изложенного примера) 175 кг сточных вод.П р и м е р 2. В соответствии с технологической схемой, изображенной на фиг,2, процесс осуществляют в условиях, аналогичных укаэанным в примере 1. При этом газовый поток 13 после узла гранулирования - 23450 кг воздуха, 235 кг воды и 21,1 кг мочевины - вводят непосредственно в зону испарения сточных вод 16, Кроме того, в эту зону вводят дополнительный поток 21 19030 кг атмосферного воздуха с температурой 150 С, В зоне испарения сточных вод 16 воздух контак.ирует с циркулирующим внутри этой зоны потоком сточных вод объемом около 100 м/ч (не показан). Поток 18, содержащий 42 480 кг воздуха,. 966 кг воды и 1,1 кг мочевины, сбрасывают в атмосферу.Для подпитки циркуляционного контура подают по линии 17 поток сточных вод из узла выпаривания 8,содержащий 934 кг воды, 5,9 кг мочевийы. В результате отмывки пыли мочевины из воздуха, поступившего из зоны гранулирования, а также в процессе испарения части сточных вод происходит накопление мочевины в растворе. Поэтому из зоны 16 выводят поток 22 113-ного раствора мочевины (25,9 кг мочевины 203 кг воды) для переработки известными способами.Использование предложенного способа позволяет без дополнительных энергозатрат на подогрев воздуха испарить в условиях изложенного примера 760 кг сточной воды.Таким образом, предложенный способ позволяет ликвидировать (путем испарения) часть сточных вод бездополнительных энергозатрат и повысить эффективность процесса испарения, а также, вследствие совмещения процессов пылеулавливания и испарения точных вод обеспечивает упро- з щение производства.формула изобретенияОСпособ получения мочевины из аммиака и двуокиси углерода с после" дующим выделением и рекуперацией непревращенного сырья, выделением мочевины из полученного водного раст б вора, гранулированием и охлаждением ее в токе воздуха очисткой от пыли и, испарением сточных вод в контактес воздухом, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения энергетических затрат и упрощения процесса, воздух после гранулированияили после очистки от пыли подают наконтактирование со сточными водами,имеющими температуру 50-90 ф С, в зон,испарения последних.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кучерявый В,И Лебедев В.В,Синтез и применение карбамида, Л"Химия", 1970, с. 336.2. Технологический регламент Ю Зьпроизводства карбамида ЧеркасскогоПО ффАзотф, гл.,4, 1978 (прототип).925938 Составитель О. ОксинойдТехред Т.Иаточка Корректор Н, Нвыдкая едактор А, Гулько 878/ а лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Тираж 448 НИИПИ Государственного комит по делам изобретений и откр 035; Иосква, Ж, Раушская