Устройство для получения меламина

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЛАМИНА из карбамида, содержащее камеру испарения карбамида, камеру подогрева с подводящими патрубками, реакционную камеру с подвижной каталитической насадкой, распыливающие устройства, циклон, нагреватели. отличающееся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, предотвращения выделения побочных продуктов и повьпиения надежности в работе, оно снабжено двумя камерами выхода газовэвеси, соединенными с входным патрубком камеры подогрева через переключатель потока , а нижний патрубок циклона соединен с подводящим патрубком реакционной к аме ры. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что камера испарения карбамида выполнена в виде горизонтальной трубы, в торцах которой закреплены подводящие патрубки и сна- g ружи, перпендикулярно оси трубы устаW С новлены камеры выхода газовзвеси, при этом стенки трубы, расположенные в камерах выхода газовзвеси, перфорированы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 3(59 В 01 3 8/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3522894/23-26 (22) 15.12.82 (46) 07.11.84. Бюл. N 41 (72) П.С;Куц, А.И.Любошиц, В.Л. Мельцер, В.И.Рубежанский, В.И.Тимошпольский, А.Н.Андрийко и А.А.Наводничий (71). Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена им. А.В.Лыкова (53) 66.023(088.8) (56) 1. Патент США У 3158611., кл. 260-248, 20.05.65.

2. Патент. США II - 4156080, кл. 544-201, 22.05.79. ! (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

MEJIANHHA из карбамида, содержащее камеру испарения карбамида, камеру по- . догрева с подводящими парубками, реакционную камеру с подвижной каталитической насадкой, распыливающие устройства, циклон, нагреватели, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, предотвращения выделения побочных продуктов и повышения надежности в работе, оно снабжено двумя камерами выхода газовэвеси, соединенными с входным патрубком камеры подогрева через переключатель потока, а нижний патрубок циклона соединен с подводящим патрубком реакционной камеры.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что камера испарения карбамида выполнена в виде горизонтальной трубы, в торцах которой закреплены подводящие патрубки и снаружи, перпендикулярно оси трубы установлены камеры выхода гаэовэвеси, при этом стенки трубы, расположенные в камерах выхода газовзвеси, перфорированы.

1I 112235

Изобретение относится к устройствам для получения меламина из карбамида и может быть игпользовано в пищевой, медицинской и особенно в химической промышленности для сушки и мгновенного испарения термочувствительных веществ, склонных при длительном нагревании к термическо-. му разложению и образованию побочных продуктов. 10

Известно устройство для получения меламина, содержащее корпус, псевдоожиженную насадку, распылительные устройства (1) .

Недостатками этого устройства являются низкий КПД реактора, присутствие в зоне реализации посторонне- го носителя, низкая интенсивность испарения карбамида.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для осуществления способа получения меламина в две стадии: испарение карбамида в кипящем слое каталитической 25 насадки и подогрева его паров до температуры реакции получения меламина. Для осуществления способа применяется трубчатый реактор, состоящий из двух частей. В нижней части реактора карбамид направляют с помощью форсунок в псевдоожиженный слой каталитической насадки при

325-380 С, а температуру, необходимую для испарения карбамида, поддер35 живают с помощью псевдоожижающего агента (аммиака} и помещенного в псевдоожнженный слой трубчатого теплообменника. Эта часть реактора разделена вертикальной трубой на две зоны: внутреннюю, в которой каталитическая насадка движется вверх, и внешнюю, в которой каталитическая насадка движется вниз. В верхней части реактора находится плотный

45 слой каталитической насадки, в который также помещен трубчатый теплоабменник, соединенный трубами, по которым циркулирует теплоноситель с теплообменником нижней части реактора, и таким образом избыток теп50 ла в верхней части реактора частично через теплоноситель передается нижней (2) .

Недостатками известного устройст- 55 ва являются низкая интенсивность испарения карбамида в псевдоожиженном слое катализатора; низкий КПД использования тепла экзотермической реакции в верхней зоне реактора; необходимость в использовании большого количества каталитической насадки.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта, предотвращение выделения побочных про- дуктов и повышение надежности в работе оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для получения меламина из карбамида, содержащее камеру испарения карбамида, камеру подогрева с подводящими патрубками, реакционную камеру с подвижной каталитической насадкой, распыливающие устройства, циклон, нагреватели, снабжено двумя камерами выхода газовзвеси, соединенными с входным патрубком камеры подогрева через переключатель потока, а нижний патрубок циклона соединен с подводящим патрубком реакционной камеры.

При этом камера испарения карбамида выполнена в виде горизонтальной трубы, в торцах которой закреплены подводящие патрубки и снаружи, перпендикулярно оси трубы установлены камеры выхода газовзвеси, при этом стенки трубы, расположенные в камерах выхода газовзвеси, перфорированы.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг .2 — узел 1 на фиг.1, на фиг.3 — - узел 11 на фиг.1; на фиг.4 — узел Ш на фиг.1.

Установка для получения меламина содержит горизонтальную трубу 1, две камеры 2 выхода газовзвеси, которые соединены с внутритрубным пространством камеры испарения карбамида посредством перфорации 3, проницаемой для мелкодисперсной насадки, с размером ячеек 0,5-2 мм. !

Теплоноситель в камеру испарения подводят тангенциально и осеально.

Тангенциальный подвод теплоносителя в камеру испарения осуществляют через патрубки 4 и 5, а осевой — через патрубки 6 и 7 и эжектор 8, в канале которого устанавливают форсунку 9, центрируют ее ребрами 10 и уплотняют сальником 11. Эжектор 8 устанавливают по оси трубы на ее торцовой стороне таким образом, что часть корпуса эжектора размещают внутри трубы и на этой части крепят

1122352

3 диффузор 12, который образует со стенкой трубы кольцевой канал для низкотемпературного теплоносителя.

В реактор и аппарат кипящего слоя 13 через бункер 1ч загружают мелко- 5 дисперсную каталитическую насадку диаметром 0,5-1,5 мм и крупнодисперсную диаметром 2-5 мм. С помощью труб через поворотный клапан 15 реактор соединяют с аппаратом кипящего 10 слоя 13, циклоном 16 и вентилятором

17. Циклон 16 через трудопровод соединяют с патрубком 18 для подачи в эжектор 8 мелкодисперсной насадки.

Нагрев теплоносителя ведут в калорифере 19.

Установка работает следующим образом.

Плав карбамида с помощью форсунки

9 распыливают в камеру испарения со 20 встречными разнотемпературными потоками теплоносителя. К корню факела расплыва через патрубок 6 и эжек.тор 8 с центрирующими ребрами 10, выполняющими также роль спрямляющего 25 аппарата для создания прямолинейного йотока, подводят высокотемпературный поток теплоносителя вместе с эжЕктируемой мелкодисперсной каталитической насадкой, которую подают

30 через патрубок 18. Высокотемпературный осевой поток и факел распыла карбамида по периферии омывают низкотемпературным кольцевым вихревым потоком теплоносителя который созпа> 35 ет пиффузор 12. Этот поток предохраняет стенки реактора от загрязнения, так как придает крупнодисперсной насадке спиральное движение у стенки реактора в зоне распыла. С противоположной стороны реактора также под40 водят два потока теплоносителя: осевой и вихревой, температуры которых равны. Потоки теплоносителя, идущие с противоположных сторон реактора навстречу друг другу, встречаются

45 в зоне между .перфорациями 3 трубы и образуют зону встречи струй. В зо! не встречи потоков, состоящей из двух факелов и на которой осаждаются капли карбамида и теплоносителя

l происходит интенсивный тепло и массообмен за счет высоких относительных скоростей.

Это объясняется тем, что при входе в зону взаимодействия встречных струй насадка с напиленной жидкостью по инерции проходит эту зону и начинает двигаться навстречу встречному потоку теплоносителя. С этого момента растет относительная скорость на садки, капель и газового потока -и, следовательно, возрастает интенсивность тепло- и массообмена. Этот процесс продолжается до тех пОр, пока капли жидкости на насадке не испарятся. Зону встречи струй реверсируют поворотным клапаном 15. Реверсируемые потоки увлекают за собой крупнодисперсную и часть мелкодисперсной каталитической насадки, которая благодаря инертности массы смещается в колебательном процессе с некоторым запаздыванием и имеет высокую относительную скорость, что также увеличивает интенсивность теплообмена.

Полученную в реакторе парогазовую смесь аммиака и паров карбамида вместе с дисперсной каталитической насадкой через поворотный клапан !5 направляют в реакционную камеру кипящего слоя 13, где мелкодисперсную насадку пропускают через кипящий слой крупнодисперсной насадки. Мелкодисперсная насадка способствует лучшему ожижению слоя и аккумулирует избыточное тепло экзотермической реакции получения меламина. В циклоне 16 от пылегазового потока отделяют мелкодисперсную насадку и через патрубок 18 эжектируют в камеру 1 испарения, где насадка отдает аккумулированное ею тепло. Основной газовый поток смеси направляют на выделение из нее меламина известным способом, а часть газовой смеси вентилятор 17 нагнетает через патрубок

6 в эжектор.

Предлагаемое устройство для получения меламина из карбамида позволяет добиться мгновенного испарения карбамида, максимально использовать тепло экзотермической реакции, уменьшить тем самым энергетические затраты, снизить расход каталитической насадки, повысить надежность работы оборудования.

1122352

1!22352

11223 52

Составитель А.Лиханов

Редактор Л.Гратилло Техред М.Гергель Корректор С.Черни

Заказ 8062/6 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Гаушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4