一種高純度低濃度尿素溶液的生產(chǎn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于尿素溶液生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高純度低濃度尿素溶液的生產(chǎn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]市售尿素一般為固體顆粒，在用于某些特殊場(chǎng)合時(shí)，需要將其溶解在水中形成一定濃度的尿素溶液后才能使用。例如:車用尿素溶液或煙氣脫硝用尿素溶液。車用尿素溶液是一種減少汽車尾氣中的氮氧化物排放的還原劑。隨著汽車保有量的不斷增加，汽車尾氣對(duì)人類健康和大氣環(huán)境的危害已引起了高度的關(guān)注，國家制定了“國IV”和“國V”排放標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)國家政策。大量實(shí)驗(yàn)研究表明，選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是最適合柴油車的“國IV”排放解決方案，車用尿素溶液就是SCR系統(tǒng)所需的一種還原劑。車用尿素溶液與汽車尾氣中的氮氧化物反應(yīng)生成清潔的氮?dú)夂退?，使其排放達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。目前車用尿素溶液一般是將普通農(nóng)用顆粒尿素按照一定比例溶于純水中制得，一方面會(huì)在溶解過程中造成縮二脲含量的增加，甚至?xí)肫渌⒘拷饘匐x子，需要進(jìn)一步提純才能滿足GB 29518-2013《柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氮氧化物還原劑尿素水溶液(AUS32)》的要求;另一方面尿素顆粒的制備需要消耗大量蒸汽，存在著很大的能源浪費(fèi)和環(huán)保安全隱患。鍋爐燃燒系統(tǒng)排放的煙氣中含有少量的氮氧化物，氮氧化物在陽光的作用下會(huì)引起光化學(xué)反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧，從而造成嚴(yán)重的大氣污染，GB 13271-2014《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了鍋爐大氣污染物中氮氧化物的排放濃度限值。要滿足此排放標(biāo)準(zhǔn)必須進(jìn)行脫硝處理，尿素溶液是濕法脫硝工藝中選擇性催化還原法脫硝的一種還原劑。在生產(chǎn)過程中直接生產(chǎn)尿素溶液能夠減少尿素顆粒溶解過程中的設(shè)備和能源消耗，同樣能夠減少尿素顆粒制備需要的消耗。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷而提供一種直接利用尿素熔融液和二級(jí)脫鹽水制備高純度低濃度尿素溶液的裝置，在符合尿素溶液的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)減少尿素造粒、固體尿素運(yùn)輸與存儲(chǔ)、尿素顆粒溶解和尿素溶液提純等成本，降低尿素溶液生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境影響的一種高純度低濃度尿素溶液的生產(chǎn)裝置。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括尿素管道和一次水管道，尿素管道通過一段蒸發(fā)分離器與噴射器的側(cè)向濃液進(jìn)口相連，一次水管道依次通過二級(jí)反滲透裝置、混床、連續(xù)電解除鹽裝置和純水加熱裝置與噴射器的管口相連，所述噴射器的出口通過管道混合器與尿素溶液中間貯槽相連。
[0005]優(yōu)選地，所述尿素溶液中間貯槽與成品槽相連。
[0006]優(yōu)選地，所述純水加熱裝置與噴射器的管口之間安裝有第一調(diào)節(jié)閥，所述一段蒸發(fā)分離器與噴射器的側(cè)向濃液進(jìn)口之間安裝有第二調(diào)節(jié)閥。
[0007]本實(shí)用新型利用二級(jí)脫鹽水直接通過噴射器和管道混合器的作用與經(jīng)過一段蒸發(fā)分離器的高溫尿液混合，降低了對(duì)能源的消耗，減少了尿素顆粒溶解過程中縮二脲含量的增加以及其它雜質(zhì)的引入;具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、減少尿素造粒、固體尿素運(yùn)輸與存儲(chǔ)、尿素顆粒溶解和尿素溶液提純等成本，降低高純度低濃度尿素溶液生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境影響的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【附圖說明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，在各圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與實(shí)用新型相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。
[0010]如圖1所示，包括尿素管道I和一次水管道2，尿素管道I通過一段蒸發(fā)分離器3與噴射器5的側(cè)向濃液進(jìn)口相連，一次水管道2依次通過二級(jí)反滲透裝置4、混床9、連續(xù)電解除鹽裝置10和純水加熱裝置11與噴射器5的管口相連，所述噴射器5的出口通過管道混合器6與尿素溶液中間貯槽7相連。所述尿素溶液中間貯槽7與成品槽8相連。所述純水加熱裝置11與噴射器5的管口之間安裝有第一調(diào)節(jié)閥12，所述一段蒸發(fā)分離器3與噴射器5的側(cè)向濃液進(jìn)口之間安裝有第二調(diào)節(jié)閥13。
[0011]本實(shí)用新型的工作原理如下:其具體包括如下步驟:一、一次水依次通過二級(jí)反滲透裝置4、混床9、連續(xù)電解除鹽裝置10和純水加熱裝置11得到二級(jí)脫鹽水，所述的二級(jí)脫鹽水電阻率為15ΜΩ*?，溫度為60?70°C。二、尿素生產(chǎn)過程中經(jīng)過一段蒸發(fā)分離器3分離除去氨和二氧化碳后的高溫尿素溶液通過第二調(diào)節(jié)閥13和噴射器5的側(cè)向濃液進(jìn)口進(jìn)入噴射器5內(nèi)，所述步驟一中的二級(jí)脫鹽水通過第一調(diào)節(jié)閥12和噴射器5的管口進(jìn)入噴射器5內(nèi)；所述高溫尿素溶液的溫度為127?133°C，尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)2 95%，縮二脲含量<0.7 %。三、步驟二中所述的二級(jí)脫鹽水和高溫尿素溶液共同通過噴射器5的出口進(jìn)入管道混合器6進(jìn)行均勻混合，混合后進(jìn)入尿素溶液中間貯槽7內(nèi)，帶分析合格后送入成品槽8，即為成品。所述步驟二中二級(jí)脫鹽水和高溫尿素溶液的體積流量的比例為2.40:1?2.25:1;所述二級(jí)脫鹽水和高溫尿素溶液的體積流量的比例通過第一調(diào)節(jié)閥12和第二調(diào)節(jié)閥13來調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型直接使用高溫尿素溶液作為生產(chǎn)高純度低濃度尿素溶液的原材料，在符合尿素溶液的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)可減少尿素造粒、固體尿素運(yùn)輸與存儲(chǔ)、尿素顆粒溶解和尿素溶液提純等成本，降低尿素溶液生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境的影響;本實(shí)用新型通過噴射器5和管道混合器6的混合作用，可有效降低能源消耗;通過使用一段蒸發(fā)分離器中出來的高溫尿素溶液，尿素濃度能夠達(dá)到95%以上，避免高溫尿素溶液中水分過多溶解氨造成高純度低濃度尿素溶液中氨含量超標(biāo)的問題。
[0012]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”等等應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，一體地連接，也可以是可拆卸連接;也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。需要指出的是在本文中，“第一”、“第二”等僅用于彼此的區(qū)分，而非表示它們的重要程度及順序等。上文的詳細(xì)說明僅僅是針對(duì)本實(shí)用新型的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所作的等效實(shí)施方式、變更和改造均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高純度低濃度尿素溶液的生產(chǎn)裝置，包括尿素管道(I)和一次水管道(2)，其特征在于:尿素管道(I)通過一段蒸發(fā)分離器(3)與噴射器(5)的側(cè)向濃液進(jìn)口相連，一次水管道(2)依次通過二級(jí)反滲透裝置(4)、混床(9)、連續(xù)電解除鹽裝置(10)和純水加熱裝置(11)與噴射器(5)的管口相連，所述噴射器(5)的出口通過管道混合器(6)與尿素溶液中間貯槽(7)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高純度低濃度尿素溶液的生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述尿素溶液中間貯槽(7)與成品槽(8)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高純度低濃度尿素溶液的生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述純水加熱裝置(11)與噴射器(5)的管口之間安裝有第一調(diào)節(jié)閥(12)，所述一段蒸發(fā)分離器(3)與噴射器(5)的側(cè)向濃液進(jìn)口之間安裝有第二調(diào)節(jié)閥(13)。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于一種高純度低濃度尿素溶液的生產(chǎn)裝置；包括尿素管道和一次水管道，尿素管道通過一段蒸發(fā)分離器與噴射器的側(cè)向濃液進(jìn)口相連，一次水管道依次通過二級(jí)反滲透裝置、混床、連續(xù)電解除鹽裝置和純水加熱裝置與噴射器的管口相連，所述噴射器的出口通過管道混合器與尿素溶液中間貯槽相連；具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、減少尿素造粒、固體尿素運(yùn)輸與存儲(chǔ)、尿素顆粒溶解和尿素溶液提純等成本，降低高純度低濃度尿素溶液生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境影響的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B01F3/08, C02F9/06, B01F13/10
【公開號(hào)】CN205164632
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520937083
【發(fā)明人】喬潔, 曹真真, 溫云, 崔玉彪, 孫瑞杰, 鄭繼亮, 李公偉, 岳永朋
【申請(qǐng)人】新疆心連心能源化工有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月23日