Способ вакуум-концентрирования раствора мочевины

 

СПОСОБ ВАКУУМ-КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ РАСТВОРА МОЧЕВИНЫ, образованного в результате синтеза мочевины из аммиака и двуокиси углерода и выделения из раствора газообразных веществ, не превращейных в мочевину| путем нагрева раствора, разделения жидкости и сокового пара, конденсации сокового пара с абсорбцией содержащегося в нем аммиака при регулировании вакуума в систе1 е концентрирования подсосом газа, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат, осуществляют подсос газов, содержащих аммиак, с одной из стадий выделения из раствора газообразных исходных веществ. А f зг и iOL/ S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19 (}1) 150 4 С 07 С 126/02

СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3550543/23-04 (22) 08.02.83 (46) 15.12.85. Бюл.М 46 (72) А.И.Гусев (53) 661.717,507(088.8) (56) Мельников Б.П., Кудрявцева И.А.

Производство мочевины. М.: Химия, 1965, с.121. (54)(57) СПОСОБ ВАКУУМ-КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ РАСТВОРА МОЧЕВИНЫ, образованного в результате синтеза мочевины из аммиака и двуокиси углерода и выделения из раствора газообразных веществ, не превращенных в мочевину путем нагрева раствора, разделения жидкости и сокового пара; конденсации сокового пара с абсорбцией содержащегося в нем аммиака при регулировании вакуума в системе концентрирования подсосом газа, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат, осуществляют подсос газов, содержащих аммиак, с одной иэ стадий выделения из раствора газообразных исходных веществ.

1 11

Изобретение относится к способу вакуум-концентрирования раствора мочевины.

Целью изобретения является снижение энергетических затрат на абсорбцию аммиака из отходящих газов производства мочевины.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы осуществления известного и предлагаемого способов соответственно.

Пример 1 (сравнительный}.

В. соответствии с фиг.1 по известному способу с потоком 1 в сепаратор 2 последней ступени дистилляции поступает 45,415 т/ч нагретого до 135140 С раствора мочевины, содержащего, т/ч CO(NH ) 26,8; ИН3 4,08;

СО 1,56; Н О 12,96;. инерты О 015.

С потоком 3 поступает в выпарной аппарат 4 системы вакуум-концентрирования 37,83 т/ч раствора, содержащего, т/ч: СО(ИН2) 26,8; NH>

0 38 СО 0,12; Н О 10,53. С потоком

5 в конденсатор 6„ охлаждаемый водой, поступает с газами дистилляции, т/ч: NH3 3 7; СО 1 44; Н О 2е43; инерты 0,015. Сюда же с потоком 7 поступают газы иэ десорбера 8, т/ч:

ИН3 0,66; С02 0,12; Н О 0,58. Суммарный газожидкостный поток иэ конденсатора газов дистилляции второй ступени подвергается сепарации в сепараторе 9. Раствор углеаммонийных солей (поток 10), содержащий, т/ч:

NH3 2,96, СО 1,56 и Н О 2,98 — возвращается в технологический цикл, а газовая фаза (поток 11), содержащая т/ч: NH> 1,4; Н О 0,03. инертны

0,015 т/ч, — направляется в абсорбер

12. В выпарном аппарате 4 осуществляется подогрев раствора с последующей сепарацией пара и жидкости под вакуумом. Расплав иэ аппарата выпарки, содержащий CO(NH ) 26,8 т/ч и Н О

0,08 т/ч, поступает на дальнейшую переработку (поток13) ° . Поток 14 соковых паров, содержащий т/ч: NH>

0,38; СО 0,12 т/ч; Н О 10,45 — поступает в конденсатор 15,- охлаждаемый водой. Несконденсированные соковые пары .из конденсатора эжектором 16, в который подается пар (поток 17), направляется на последующую стадию конденсации (18). Поддержание заданного значения вакуума в системе осуществляют подсосом воздуха из атмосферы (поток 19) с помощью регулятора 20 и регулирующего клапана 21.

98061

1О

f5

Таким образом, по известному сйо. собу на конденсацию поступает суммар ный поток 22, содержащий соковые пары, аммиак, двуокись углерода и воздух. В процессе конденсации соковых паров и абсорбции содержащегося в них аммиака, а также двуокиси углерода с учетом пара, поступающего на эжекторы (3,3 т/ч), получают

14,25 т/ч конденсата сокового пара.

Конденсат сокового пара из конденсаторов {потоки 23 и 24) собирается в сборнике — гидроэатворе 25. Насосом

26 конденсат сокового пара (поток 27), содержащий 26,7 г/л аммиака, передают в узел абсорбции аммиака, поступающего из узла.дистилляции последней ступени с потоком 11. Орошение абсорбера осуществляется с использованием циркуляционного контура, включающего сборник 28 аммиачной воды, насос 29 и холодильник 30. Сборник воздушкой соединен с абсорбером. Аммиачная вода из сборника 28 с концентрацией

60-70 г/л насосом .31 подается в десорбер 8 . Сточная вода восле десорЬ бера 8 (поток 32} сливается в канализацию, а газовая фаза (поток 7) возвращается в цикл. В процессе эксплуатации, в переходных процессах, количество аммиака поступающего на абсорбцию (поток 11), может меняться.

Поэтому концентрация аммиака в сборнике 28 может достигать 15 мас,X.

Пример 2. Технологическая схема для осуществления предлагаемого способа (фиг.2) отличается от схемы осуществления известного способа (фиг,1) тем, что осуществляют подсос газов, содержащих аммиак,. с одной иэ стадий (технологического процесса получения мочевины) выделения из раствора газообразных .исходных веществ °

В соответствии со схемой фиг.2 в

I качестве подсасываемого rase могут быть использованы различные газы.

: Вариант 1 (предпочтительный) . Гаэ после сепаратора 9 отделения конденсации газов дистилляции последней ступени.

Газовый поток 11 разделяют,на два потока: поток 33 (0,923 т/ч) ° направляемый в абсорбер 12, и поток с содержанием 0,506 т/ч НН5 0 ° 011 т/ч паров воды и. 0,005 .т/ч инертных газов, направляемый s линию 19 в качестве подсоса для регулирования

119806 1 вакуума. За счет подсоса аммиака, подачу которого, увеличивают в зависимости от величины вакуума, концентрация аммиака в кондейсате сокового пара увеличивается до 60 г/л.

Полученный конденсат сокового пара, концентрированный по аммиаку, в отличие от известного способа, направляют непосредственно в десор" бер 8.

Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа в абсорбер 12 будет поступать аммиака на 506 кг/ч (36,1Х) меньше, чем в известном способе, эа счет повышения эффективности использования конденсаторов выпарки, Предлагаемый способ позволяет увеличить эффективность процесса конденсации сокового пара и абсорбции содержащегося. в нем аммиака, повысить концентрацию аммиака в конденсате сокового пара и снизить энергетические затраты на абсорбцию его (уменьшаются энергозатраты на осуществление циркуляции раствора, уменьшается потребление оборотной воды на эахо лаживание циркуляционного потока).

Кроме того, вследствие значительного уменьшения нагрузки по аммиаку на абсорбер снижаются потери аммиака в атмосферу через его свечу и сокращается металлоемкость оборудования при проектировании нового производства.

При этом использование газов, содержащих аммиак, вносит качественное улучшение в процесс поддержания заданного вакуума, так как при этом подсасываемый аммиак растворяется в конденсате соковых паров и степень воздействия rasa на вакуум будет менее значительной, чем в известном способе flpH подсасывании газа, который не конденсируется и не растворяется в конденсате.

Вариант 2. Газы дистнлляции последней ступени после сепаратора 2.

Поток 5 газов дистилляции делят на два потока: поток 34, поступающий в конденсатор газов дистилляции 6, и поток, направляемый в линию 19 подсоса газов.

Данный вариант имеет те же преимущества перед известным способом, что и предпочтительный. Однако при подсосе газа, из этого потока возрастет

10 концентрация СО в конденсате сокового пара, что может привести к неже. лательным корроэионным явлениям в аппаратах, изготовленных из черных сталей.

15 Вариант 3. Подсос газов осуществляют иэ линии 35 сдува газов из циркуляционного сборника 28 в абсорбер 12. Преимущества применения этого варианта по сравнению с избр вестным (те же, что и при применении предпочтительного варианта) обеспечиваются лишь при высоких концентрациях аммиака, что наблюдается при неполадках в процессе на стадиях син"

25 теза и дистилляции.

В нормальных условиях протекания процесса применение подсоса газов по этому варианту обеспечивает умень- шение выброса аммиака в атмосферу и уменьшение загрязнения окружающей среды.

Вариант 4. В качестве газов подсоса могут быть использованы также сдувочные газы из емкостей с водноаммиачнымн растворами.. Сдув газов, 35 содержащих 0,45 т/ч,аммиака, О, 12 т/ч паров воды и 0,03 т/ч инертных газов, осуществляют либо в абсорбер 12, либо через свечу в ат40 мосферу, (этот вариант сходен со случаем подсоса газов по варианту

3 и не показан на схеме).

Эффективность способа с подсосом газов по варианту 4 наименьшая из всех приведенных выше. Однако применекие его. также целесообразно с точки зрения уменьшения загрязнения ,окружающей среды.

119806!

Составитель М. Ниязымбетов

Редактор С.Веселовская Техред О.Неце Корректор В.Синицкая

Заказ 7685/25 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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