專利名稱：從含尿素水溶液的液相中脫除尿素、氨和二氧化碳的水解反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從含尿素水溶液的液相中脫除尿素、氨和二氧化碳的水解反應(yīng)器。
眾所周知，在高壓高溫合成反應(yīng)器中生產(chǎn)的尿素的提純和回收過程中所得到的廢水含有通常在500ppm到30′000ppm之間的高含量殘余尿素水溶液。由于工業(yè)化國家實(shí)施嚴(yán)格的反污染法律，這種廢水不能直接排放到環(huán)境中。
因此，各尿素生產(chǎn)廠必須配置能夠從廢水中脫除殘余尿素的合適設(shè)備以將廢水中的尿素濃度降到幾個(gè)ppm，優(yōu)選降低到10ppm以下。
在對(duì)尿素提純和回收過程所得的廢水的處理領(lǐng)域，強(qiáng)烈需要獲得殘余尿素水解反應(yīng)器一方面獲得尿素含量低于10ppm的無污染廢水，另一方面對(duì)加入水解反應(yīng)器的廢水中所含殘余尿素(以氨和二氧化碳形式存在)加以回收。
為達(dá)到上述要求，廣泛應(yīng)用含有尿素水溶液的液相和含有通常壓力在15巴到30巴、溫度在150℃到250℃之間的高壓高溫蒸汽的氣相在其中流動(dòng)的立式水解反應(yīng)器。
這類反應(yīng)器包括多塊水平伸展的孔板。
孔板的功能在于促進(jìn)多相間的相互混合以促使緊密接觸進(jìn)而促進(jìn)對(duì)在氨(NH3)和二氧化碳(CO2)中尿素的水解反應(yīng)以及同時(shí)將氨和二氧化碳從液相提取到氣相都極為重要的質(zhì)量和熱量交換。
尿素分解以及從液相提取反應(yīng)產(chǎn)物所需的熱量由氣相中所含有的蒸汽提供。
加拿大專利申請(qǐng)CA-A-2,141,886描述了這類反應(yīng)器，其中液相和氣相在該反應(yīng)器中自下而上并流流過多塊水平孔板。
雖然上述水解反應(yīng)器具有多方面優(yōu)勢，但它表現(xiàn)出多處不足首先是為了使尿素分解及相關(guān)的從液相提取生成的NH3和CO2達(dá)到期望的程度，需要在過量蒸汽下操作以防止水解反應(yīng)過早達(dá)到平衡并防止氣溶體在流經(jīng)反應(yīng)器時(shí)就被反應(yīng)產(chǎn)物所飽和。
結(jié)果，為獲得殘余尿素含量低于10ppm的氣溶體必須采用大量高壓高溫的蒸汽，隨之導(dǎo)致高能耗和高蒸汽消耗以及高操作費(fèi)用。
構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)的技術(shù)難題在于獲得適于從含有尿素水溶液的液相脫除尿素、氨和二氧化碳的水解反應(yīng)器，這一水解反應(yīng)器將能夠允許在低蒸汽消耗和低能耗及低操作費(fèi)用下操作并同時(shí)能夠獲得尿素含量低于10ppm的液相。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案，上述難題由從含有尿素水溶液的液相脫除尿素、氨和二氧化碳的水解反應(yīng)器所解決，該水解反應(yīng)器包括-一基本上為圓柱形的豎直外殼；-多塊疊置、水平伸展并在上述外殼內(nèi)彼此隔開的孔板；-設(shè)在上述外殼下端附近的所說的液相的入口；-設(shè)在上述外殼中位于所說的液相入口上方、用于提供含有高壓高溫蒸汽的第一股氣相的第一裝置；-設(shè)在上述外殼頂端附近的所說的液相的出口；-設(shè)在上述外殼頂端附近的所說的氣相的出口；其特征在于它包括-在上述外殼內(nèi)預(yù)定高度處水平伸展的分隔擋板，在外殼內(nèi)分別限定第一下反應(yīng)段和第二上反應(yīng)段；-在所說的第一反應(yīng)段中設(shè)在上述分隔擋板附近、用于從外殼中收集并提取所說的第一股氣相的裝置；-在所說的第二反應(yīng)段中設(shè)在上述分隔擋板上方、用于提供含有高壓高溫蒸汽的第二股所說的氣相的裝置。
有利地，在本發(fā)明的水解反應(yīng)器中，外殼內(nèi)的反應(yīng)段被分隔擋板恰當(dāng)?shù)胤指钚纬傻谝缓偷诙磻?yīng)段，向各反應(yīng)段分別加入一股含蒸汽的氣相。
以此方式能夠合理有效地利用尿素分解及反應(yīng)產(chǎn)物提取所需的高壓高溫蒸汽，以便與現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)器相比，在相等的液相提純程度下顯著減少加入水解反應(yīng)器的蒸汽量。
事實(shí)上由于本發(fā)明，液相提純適宜地在兩個(gè)不同的反應(yīng)段中進(jìn)行，向各反應(yīng)段中加入由水解反應(yīng)器得到殘余尿素濃度低于10ppm的液相出料所嚴(yán)格需要的蒸汽量。
特別是從第一反應(yīng)段中提取現(xiàn)已被反應(yīng)產(chǎn)物飽和的氣相以及向第二反應(yīng)段加入含有高壓高溫蒸汽的新氣相使得也能夠?qū)⒁合嘀兴械淖詈蠛哿磕蛩厮獠⒒厥諝庀嘀械腘H3和CO2而不會(huì)因此而不得不采用過量蒸汽。
經(jīng)此提純的液相可排放到環(huán)境中，但亦可有效地在尿素合成裝置中作為高溫高壓水重新利用或作其它工業(yè)用途如作為鍋爐給水。
本發(fā)明的另一個(gè)目的即水解反應(yīng)器的另一個(gè)優(yōu)勢在于如下事實(shí)，即對(duì)于達(dá)到相等的出口液相殘余尿素濃度，液相在反應(yīng)器中的停留時(shí)間比現(xiàn)有技術(shù)反應(yīng)器的停留時(shí)間大大降低。
這使得能夠建造設(shè)備尺寸和投資費(fèi)用均顯著低于現(xiàn)有技術(shù)反應(yīng)器的水解反應(yīng)器。
發(fā)現(xiàn)在將分隔擋板設(shè)在外殼有效高度的55％到80％之間的高度時(shí)獲得特別有利的結(jié)果。
在以下的描述及后附的權(quán)利要求書中，術(shù)語“有效高度”應(yīng)理解為意指可有效進(jìn)行尿素水解反應(yīng)的外殼高度。在此特定情況下，有效高度定義為液相在外殼內(nèi)所達(dá)到的液位高度。
分隔擋板優(yōu)選設(shè)在有效外殼高度的65％到75％之間。
以此方式在采用少量高壓高溫蒸汽和低操作費(fèi)用下在第一反應(yīng)段中得到尿素濃度通常在30ppm到70ppm之間的液相，在第二反應(yīng)段中得到尿素濃度通常在0ppm到5ppm的液相。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案，水解反應(yīng)器有利地包括水平伸展、基本上占據(jù)全部外殼橫斷面的分隔擋板。
此外，收集和提取裝置有利地包括-在分隔擋板與外殼內(nèi)壁之間的第一反應(yīng)段中所形成的用于第一股氣相的收集室；-位于收集室和氣相出口之間、在外殼內(nèi)共軸伸展、用來從第一反應(yīng)段提取氣/液兩相流的導(dǎo)管。
結(jié)果，本發(fā)明實(shí)際實(shí)施時(shí)建造簡便且實(shí)施費(fèi)用低。
水解反應(yīng)器另外有利地包括位于提取導(dǎo)管和氣相出口之間的氣/液分離器，以便將離開反應(yīng)器的氣相中所夾雜的液相(如果有的話)循環(huán)回反應(yīng)器并由此使得能夠回收其中含有的尿素。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案，上述難題由從含有尿素水溶液的液相脫除尿素、氨和二氧化碳的水解反應(yīng)器所解決，該水解反應(yīng)器包括-一基本上為圓柱形的豎直外殼；-多塊水平伸展并在上述外殼內(nèi)彼此隔開的疊置孔板；-設(shè)在上述外殼下端附近的所說的液相的入口；-設(shè)在上述外殼中所說的液相入口上方、用于提供含有高壓高溫蒸汽的第一股氣相的第一裝置；-設(shè)在上述外殼頂端附近的所說的氣相的出口；其特征在于它包括-在上述外殼內(nèi)預(yù)定高度處水平伸展并基本上占據(jù)全部外殼橫斷面的分隔擋板，該檔板在外殼內(nèi)分別限定第一下反應(yīng)段和第二上反應(yīng)段；-在所說的分隔擋板與外殼內(nèi)壁之間的第一反應(yīng)段中所形成的、用于所述第一股氣相的收集室；-位于所說的收集室和所說的氣相出口之間、在外殼內(nèi)共軸伸展、用來從上述第一反應(yīng)段提取氣/液兩相流的導(dǎo)管；-設(shè)在上述第二反應(yīng)段中所說的分隔擋板上方、用于提供含有高壓高溫蒸汽的上述第二股氣相的第二裝置；-在所說的第二反應(yīng)段中設(shè)在上述分隔擋板上方附近的所說的液相的出口。
在本發(fā)明的這一實(shí)施方案中，使液相和氣相在第二反應(yīng)段中有利地逆流流動(dòng)。
以此方式能夠進(jìn)一步改善各相混合并由此改善質(zhì)量和熱量交換從而促進(jìn)尿素的水解反應(yīng)以及蒸汽對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的吸收作用。
參考附圖，本發(fā)明的水解反應(yīng)器的特征和優(yōu)勢由以下通過非限制性實(shí)施例給出的對(duì)其實(shí)施方案的描述來說明。
附圖中

圖1表示根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案的尿素水解反應(yīng)器的縱向截面圖。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案的尿素水解反應(yīng)器的縱向截面圖。
圖3表示圖1水解反應(yīng)器的細(xì)節(jié)放大縱向截面圖。
參考圖1和圖2，標(biāo)號(hào)1整體上表示從含有尿素水溶液的液相脫除尿素、氨和二氧化碳的水解反應(yīng)器。
反應(yīng)器1包括一基本上為圓柱形的豎直外殼2，在外殼下端設(shè)有含尿素水溶液的液相的入口3及用來提供含有高壓高溫蒸汽的第一股氣相的裝置4。
外殼2另外具有設(shè)在反應(yīng)器頂端的液相出口5和氣相出口6。
標(biāo)號(hào)7所表示的多塊疊置孔板在外殼2內(nèi)水平伸展并彼此隔開。
孔板7沿外殼的有效高度H均勻分布并設(shè)有適宜的液相和氣相通道以促進(jìn)各相間的混合。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明特別有利且優(yōu)選的實(shí)施方案所提供的孔板細(xì)節(jié)的放大圖。該孔板可安裝在圖1所示的水解反應(yīng)器中，也可安裝在圖2所示的水解反應(yīng)器中。
孔板7包括多個(gè)基本上為梯形橫斷面的單元71，在這些單元內(nèi)限定各自的空腔72以及適宜的分別用于液相和氣相通過的開口73和74。
另一方面，單元71可具有基本上為矩形的橫斷面。
氣相通道開口74限定在單元71的頂壁75上。
液相通道開口73限定在單元71的側(cè)壁76上。
有利地，液相通道開口73的尺寸大于氣相通道開口74的尺寸。
在以下的描述和其后的權(quán)利要求書中，術(shù)語“尺寸”應(yīng)理解為意指開口的橫斷面積。
在靠近頂壁75的空腔72中有利地形成氣相收集區(qū)77。
由于孔板的這一特殊結(jié)構(gòu)，在流過孔板時(shí)可從液相中分離出氣相。之后氣相以精細(xì)分配形式重新與液相混合。
以此方式能夠在各相流過水解反應(yīng)器時(shí)顯著改善各相間的混合。
這就進(jìn)一步降低了水解反應(yīng)和反應(yīng)物提取所需的蒸汽量以及液相在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間，與現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)器相比，反應(yīng)器尺寸、蒸汽和能量消耗以及操作和投資費(fèi)用均得以降低。
這一類型的孔板如在US-A-5 304 353中參考尿素合成反應(yīng)器所述。
標(biāo)號(hào)8表示在預(yù)定外殼高度處水平伸展的分隔擋板。擋板8在外殼內(nèi)限定第一反應(yīng)段9和第二反應(yīng)段10，分別為下反應(yīng)段和上反應(yīng)段。
有利地，分隔擋板水平伸展，基本上占據(jù)外殼2的整個(gè)橫斷面。
在圖1和圖2的實(shí)施例中，通過將分隔擋板8設(shè)置在相應(yīng)于外殼2的有效高度H的大約70％處而使高壓高溫蒸汽的消耗顯著降低。
從外殼2收集和提取第一股氣相的裝置11設(shè)在第一反應(yīng)段9中靠近分隔擋板8處。
裝置11有利地包括收集第一股氣相的室12和從第一反應(yīng)段9提取氣/液兩相流的導(dǎo)管13。
收集室12在分隔擋板8和外殼2的內(nèi)壁14之間的第一反應(yīng)段9中形成。
提取導(dǎo)管13設(shè)有各自的氣相和液相入口并在收集室12和氣相出口6之間在外殼2中共軸伸展。
含有高壓高溫蒸汽的第二股氣相由設(shè)在第二反應(yīng)段10中、位于分隔擋板8上方的適宜裝置15加入反應(yīng)器。
氣相加料裝置4和15優(yōu)選為包括與外殼2中的氣體分布器相連的加料管道的進(jìn)料裝置。這些裝置眾所周知并普遍用于現(xiàn)有技術(shù)的水解反應(yīng)器中。
參考圖1，液相出口5設(shè)在第二反應(yīng)段10中靠近外殼2的頂端處。在圖2的實(shí)施例中，液相出口5設(shè)在第二反應(yīng)段10中靠近分隔擋板8并位于分隔擋板上方。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的水解反應(yīng)器有利地包括一位于提取導(dǎo)管13與氣相出口6之間的氣/液分離器16。
氣/液分離器16包括與提取導(dǎo)管13共軸、用以從氣相分離液相的分離室17以及用來分離離開分離室17的氣相中所含有的殘余液相的除霧器18。
在圖1的實(shí)施例中，氣/液分離器16中所得到的液相通過設(shè)在分離室17與分隔擋板8之間、在提取導(dǎo)管13外側(cè)與其共軸伸展的循環(huán)管19有利地循環(huán)回第二反應(yīng)段10。在圖2的實(shí)施例中，通過液體通道20進(jìn)行循環(huán)。
在圖1和圖2中，箭頭Fl和Fg分別表示水解反應(yīng)器內(nèi)部含尿素水溶液的液相和含高壓高溫蒸汽的氣相的多種通路。
標(biāo)號(hào)21也表示液相在外殼2中所達(dá)到的最高液位，22表示收集室12中的液相的液位。
本發(fā)明的水解反應(yīng)器的操作如下參考圖1，含尿素水溶液的液相經(jīng)入口3加入反應(yīng)器1并與含有高壓(20-25巴)和高溫(200-220℃)蒸汽的第一股氣相在外殼2中沿第一反應(yīng)段9自下而上并流流動(dòng)。所述氣相經(jīng)加料裝置4加入反應(yīng)器1。
在反應(yīng)段9中，液相和氣相在流過孔板7時(shí)一起混合以使水溶液中所存在的尿素的一部分水解并從氣相中所存在的蒸汽中提取所得到的反應(yīng)產(chǎn)物(NH3和CO2)。在第一反應(yīng)段中，加入反應(yīng)器的液相中的尿素濃度被有效地降低到通常在40ppm到50ppm之間。
在接近分隔擋板8處，液相和第一股氣相在收集室12中有利地收集并經(jīng)導(dǎo)管13送往氣/液分離器16的分離室17。
在分離室17中從氣相分離出來自第一反應(yīng)段9的液相并將該液相在分隔擋板8附近經(jīng)導(dǎo)管19循環(huán)回第二反應(yīng)段10。
一旦在分離室17中從液相中分離出氣相后，氣相就流經(jīng)除霧器18并經(jīng)出口6離開反應(yīng)器1。
在第二反應(yīng)段10中，使液相與含有高壓高溫蒸汽的第二股氣相一起流動(dòng)(仍并流)。
液相在流過孔板7并到達(dá)液位21后經(jīng)出口5離開反應(yīng)器1。從第二反應(yīng)段10排出的液相中的尿素濃度有利地低于10ppm。
而通過第二反應(yīng)段10并富含NH3和CO2的第二股氣相經(jīng)出口6離開反應(yīng)器1。
參考圖2，來自第一反應(yīng)段9并在氣/液分離器16的分離室17中分離后的液相有利地經(jīng)通道20在液位21附近循環(huán)回第二反應(yīng)段10。
根據(jù)本發(fā)明的這一實(shí)施方案，液相與第二股氣相呈逆流形式自上而下流入第二反應(yīng)段10，之后液相經(jīng)位于分隔擋板8附近的出口5離開反應(yīng)器1。
本發(fā)明的水解反應(yīng)器在15巴到25巴之間的壓力和180℃到215℃的溫度下操作。液相在第一反應(yīng)段中的停留時(shí)間優(yōu)選在20min到40min之間，在第二反應(yīng)段中的停留時(shí)間優(yōu)選在10min到20min之間。
實(shí)施例1在以下的實(shí)施例中，對(duì)采用現(xiàn)有技術(shù)的水解反應(yīng)器或根據(jù)本發(fā)明的多種實(shí)施方案的水解反應(yīng)器時(shí)，使廢水中的殘余尿素濃度降低到10ppm以下所需的高壓高溫蒸汽的用量進(jìn)行了比較。參考圖1和圖2。
所考慮的水解反應(yīng)器具有如下尺寸-外殼內(nèi)徑1.5米-有效高度14.0米反應(yīng)器中的操作條件如下-壓力20巴-溫度210℃反應(yīng)器設(shè)有沿圓柱形外殼有效高度分布的10塊水平孔板。
在本發(fā)明的反應(yīng)器中，分隔擋板有利地設(shè)在有效外殼高度的大約68％處，位于第六和第七塊孔板之間。有關(guān)這些反應(yīng)器的進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)可參見圖1和圖2及相關(guān)描述。
在現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)器中，液相和氣相如本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案(圖1)所述自下而上并流流過孔板。在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案的反應(yīng)器(圖2)的第二反應(yīng)段中，液相和氣相逆流流動(dòng)。
水解反應(yīng)器的液相進(jìn)料為30′000kg/h，液相組成如下-NH310′000ppm-CO22′000ppm-UREA10′000ppm
-H2O 余量此外向水解反應(yīng)器中加入含有壓力為25巴、溫度為215℃的蒸汽的氣相。
為使離開反應(yīng)器的液相中的殘余尿素濃度達(dá)到1ppm，下面給出不同工況下的蒸汽消耗。
在現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)器中，每處理1′000kg液相需用30kg蒸汽。
在圖1的反應(yīng)器中每處理1′000kg液相需用22kg蒸汽。
在圖2的反應(yīng)器中每處理1′000kg液相需用20kg蒸汽。
可注意到由于本發(fā)明，能夠顯著降低蒸汽消耗，蒸汽消耗約比現(xiàn)有技術(shù)的水解反應(yīng)器所需的蒸汽消耗降低30％。這也將導(dǎo)致能耗及操作費(fèi)用顯著降低。
本實(shí)施例的結(jié)果由商業(yè)計(jì)算方法獲得。
以上的描述清楚地顯示出由本發(fā)明的水解反應(yīng)器所達(dá)到的多方面的優(yōu)勢。特別是實(shí)現(xiàn)了在低蒸汽消耗、低能耗及低操作和投資費(fèi)用下的操作使廢水中所含有的殘余尿素濃度降低到10ppm以下并對(duì)水解后的尿素加以回收。
權(quán)利要求
1.從含有尿素水溶液的液相中脫除尿素、氨和二氧化碳的水解反應(yīng)器，它包括-一基本上為圓柱形的豎直外殼(2)；-多塊疊置、水平伸展并在上述外殼(2)內(nèi)彼此隔開的孔板(7)；-設(shè)在上述外殼(2)下端附近的所說的液相的入口(3)；-設(shè)在上述外殼(2)中位于所說的液相入口(3)上方、用于提供含有高壓高溫蒸汽的第一股氣相的第一裝置(4)；-設(shè)在上述外殼(2)頂端附近的所說的液相的出口(5)；-設(shè)在上述外殼(2)頂端附近的所說的氣相的出口(6)；其特征在于它包括-在上述外殼(2)內(nèi)預(yù)定高度處水平伸展的分隔擋板(8)，在外殼(2)內(nèi)分別限定第一下反應(yīng)段和第二上反應(yīng)段(9，10)；-在所說的第一反應(yīng)段(9)中設(shè)在上述分隔擋板(8)附近、用于從外殼(2)中收集并提取所說的第一股氣相的裝置(11)；-在所說的第二反應(yīng)段(10)中設(shè)在上述分隔擋板(8)上方、用于提供含有高壓高溫蒸汽的第二股所說的氣相的第二裝置(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的反應(yīng)器，其特征在于所說的分隔擋板(8)設(shè)在上述外殼(2)中外殼(2)有效高度(H)的55％到80％的高度處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的反應(yīng)器，其特征在于所說的分隔擋板(8)設(shè)在上述外殼(2)中外殼(2)有效高度(H)的65％到75％的高度處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的反應(yīng)器，其特征在于所說的分隔擋板(8)水平伸展、基本上占據(jù)外殼(2)的整個(gè)橫斷面；所說的收集和提取裝置(11)包括-在所說的分隔擋板(8)與上述外殼內(nèi)壁(14)之間的上述第一反應(yīng)段(9)中所形成的用于上述第一股氣相的收集室(12)；-位于上述收集室(12)與所說的氣相出口(6)之間、在上述外殼(2)內(nèi)共軸伸展、用來從所說的第一反應(yīng)段(9)提取氣/液兩相流的導(dǎo)管(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的反應(yīng)器，其特征在于它包括位于所說的提取導(dǎo)管(13)與上述氣相出口(6)之間、用于從所說的兩相流中分離出液相的氣/液分離器(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的反應(yīng)器，其特征在于所說的氣/液分離器(16)包括-與上述提取導(dǎo)管(13)共軸、用于從氣相分離液相的分離室(17)；-用于分離從上述分離室(17)排出的氣相中所含有的殘余液相的除霧器(18)；-位于上述分離室(17)和所說的分隔擋板(8)之間、在上述提取導(dǎo)管(13)外側(cè)與其共軸伸展、用于將上述分離室(16)中所得到的液相在所說的分隔擋板(8)上方附近循環(huán)的循環(huán)導(dǎo)管(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的反應(yīng)器，其特征在于所說的孔板(7)包括-多個(gè)具有基本上為梯形或矩形橫斷面的單元(71)，這些單元(71)內(nèi)限定各自的用于上述氣相的收集區(qū)(77)；-限定在上述單元(71)的側(cè)壁(76)中、用于通過上述液相的多個(gè)開口(73)；-限定在上述單元(71)的頂壁中、與上述收集區(qū)(77)由流體連通的用于通過上述氣相的多個(gè)開口(74)；所說的用于通過液相的開口(73)的尺寸大于所說的用于通過氣相的開口(74)的尺寸。
8.從含有尿素水溶液的液相中脫除尿素、氨和二氧化碳的水解反應(yīng)器，它包括-一基本上為圓柱形的豎直外殼(2)；-多塊疊置、水平伸展并在上述外殼(2)內(nèi)彼此隔開的孔板(7)；-設(shè)在上述外殼(2)下端附近的所說的液相的入口(3)；-設(shè)在上述外殼(2)中位于所說的液相入口(3)上方、用于提供含有高壓高溫蒸汽的第一股氣相的第一裝置(4)，和-設(shè)在上述外殼(2)頂端附近的所說的氣相的出口(6)；其特征在于它包括-在上述外殼(2)內(nèi)預(yù)定高度處水平伸展、基本上占據(jù)外殼(2)的整個(gè)橫斷面的分隔擋板(8)，所說的分隔擋板在外殼(2)內(nèi)分別限定第一下反應(yīng)段和第二上反應(yīng)段(9，10)；-在所說的分隔擋板(8)與上述外殼(2)的內(nèi)壁(14)之間的上述第一反應(yīng)段(9)中所形成的用于上述第一股氣相的收集室(12)；-位于上述收集室(12)與所說的氣相出口(6)之間、在上述外殼(2)內(nèi)共軸伸展、用來從所說的第一反應(yīng)段(9)提取氣/液兩相流的導(dǎo)管(13)；-設(shè)在上述第二反應(yīng)段(10)中位于所說的分隔擋板(8)上方、用于提供含有高壓高溫蒸汽的第二股所說的氣相的第二裝置(15)；-在上述第二反應(yīng)段(10)中設(shè)在所說的分隔擋板(8)上方附近的所說的液相的出口(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的反應(yīng)器，其特征在于所說的分隔擋板(8)設(shè)在上述外殼(2)中外殼(2)有效高度(H)的55％到80％的高度處。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的反應(yīng)器，其特征在于所說的分隔擋板(8)設(shè)在上述外殼(2)中外殼(2)有效高度(H)的65％到75％的高度處。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的反應(yīng)器，其特征在于它包括位于所說的提取導(dǎo)管(13)與上述氣相出口(6)之間、用于從所說的兩相流中分離出液相的氣/液分離器(16)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的反應(yīng)器，其特征在于所說的氣/液分離器(16)包括-與上述提取導(dǎo)管13共軸、用于從氣相分離液相的分離室(17)；-用于分離從上述分離室(17)排出的氣相中所含有的殘余液相的除霧器(18)；-將液相循環(huán)回第二反應(yīng)段(10)的液體通道(20)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的反應(yīng)器，其特征在于所說的孔板(7)包括-多個(gè)具有基本上為梯形或矩形橫斷面的單元(71)，這些單元(71)內(nèi)限定各自的用于上述氣相的收集區(qū)(77)；-限定在上述單元(71)的側(cè)壁(76)中、用于通過上述液相的多個(gè)開口(73)；-限定在述單元(71)的頂壁中、與上述收集區(qū)(77)由流體連通的用于通過上述氣相的多個(gè)開口(74)；所說的用于通過液相的開口(73)的尺寸大于所說的用于通過氣相的開口(74)的尺寸。
全文摘要
從含尿素水溶液的液相中有效脫除尿素、氨和二氧化碳的水解反應(yīng)器有利地包括:在反應(yīng)器內(nèi)預(yù)定高度處水平伸展的分隔擋板(8),它在反應(yīng)器內(nèi)分別限定第一下反應(yīng)段和第二上反應(yīng)段(9,10);從反應(yīng)器中收集并提取事先加入第一反應(yīng)段(9)的含有高壓高溫蒸汽的第一股氣相的裝置(11);以及將含有高壓高溫蒸汽的第二股氣相加入第二反應(yīng)段(10)的裝置(15)。
文檔編號(hào)C07C275/00GK1200683SQ96197835
公開日1998年12月2日 申請(qǐng)日期1996年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月27日
發(fā)明者G·帕加尼, F·澤迪 申請(qǐng)人:烏里阿·卡薩勒有限公司