Способ получения гранулированного карбамида Советский патент 1987 года по МПК C07C126/08 

1

Изобретение относится к синтезу мочевины,.в частности к усовершенствованному способу получения карбамида в виде гранул.

Цель изобретения - повышение прочности гранул за счет использования охлаждающей воды при температуре ее кипения.

Обнаружено, что охлаждение расплава кипящей, водой позволяет полу- чить при его последующем гранулировании более прочные гранулы, чем при охлаждении его по известному способу - обычной охлаждающей (оборотной) водой с температурой 30- 40 с. При этом более высокая прочность гранул достигается в предложенном способе при тех же конечных температурах переохлаждения, что и в известном способе.

При переохлаждении расплава теплообменом с относительно холодной водой (например, до 60°С) в процессе переохлаждения можно отвести только физическое тепло расплава без отведения хотя бы части теплоты кристаллизации. Это согласуется с описанием известного способа. Попытка отвести часть теплоты кристаллизации приводит к нарушению проточ ности системы. I

При переохлаждении расплава теплообменом с кипящей водой (паровым конденсатом) оказывается возможным без нарушения проточности системы отвести дополнительно 30-70% теплты кристаллизации.

П р и м е р 1. В трубки кожухо- трубного теплообменника подают 100,2 кг/ч расплава карбамида с температурой 133 С. В межтрубное пространство теплообменника подают паровой конденсат с температурой 100°С Температура расплава на выходе из теплообменника 129 С, расплав сохраняет гомогенность и поступает в гра .нулятор-трубу высотой 37 м, в которую подают воздух с температурой около 20°С в количестве 12 кг на 1 кг расплава. Прочность полученных гранул, определенная в соответствии с ГОСТом 2081-75 как усилие разрушения гранул диаметром 2 мм, составляет 540 ГС/гранулу.

На выходе из межтрубного пространства теплообменника измеряют количество испарившегося конденсата которое составляет 3,7 кг/ч, что

5

31

0 5 0

0 5 0 5

5

722

соответствует тепловой нагрузке 3,7-539,4 1996 ккал/чЧ 539,4 ккап/кг теплота испарения воды при 100°С). Теплота охлаждения расплава составляет 0,51 -100,2- (33-129j 204 ккал/ч (0,51 ккап/кг.°С - теплоемкость расплавленного карбамида).Степень отвода теплоты кристаллизации расплава

1996 - 204 .„,, „,„ составляет -100 31%

(57,8 ккал/кг - теплота кристаллизации карбамида).

П р и м е р 2. Процесс проводят аналогично примеру 1. Расплав карбамида (104,7 кг/ч) охлаждают от 133 до 123°С, а затем гранулируют. Прочность гранул 670 ГС/гранулу, количество испарившегося конденсата 6,6 кг/ч, тепловая нагрузка теплообменника 3560 ккал/.ч, теплота охлаждения расплава 523 ккал/ч, степень отвода теплоты кристаллизации 50%,

П р и м е р 3 (сравнительный).

Процесс проводят аналогично примеру 1, но с тем отличием, что охлаждают расплав конденсатом с температурой 56°С (15 кг/ч). Расплав карбамида (102 кг/ч) охлаждают от 133 до 125°С, а затем гранулируют. Прочность гранул 440 гс/гранулу, температура конденсата на выходе из межтрубного пространства 84°С, Тепловая нагрузка теплообменника 15.1 ( 84-56) 420 ккал/ч, теплота охлаждения расплава 102 О,51 (133-125) 416 ккал/ч, т.е. практически зти теплоты равны,

П р и м е р 4, Процесс проводят аналогично примеру 1. Расплав карбамида (102,3 кг/ч) охлаждают от 133 до 119°С, а затем гранулируют. Прочность гранул 810 ГС/гранулу. Количество испарившегося конденсата 9,3 кг/ч, тепловая нагрузка теплообменника 5016 ккал/ч, теплота охлаждения расплава 730 ккал/ч, сте- пень отвода теплоты кристаллизации 72%.

П р и м е р 5 (по прототипу). Процесс проводят аналогично примеру 4. Расплав карбамида (103,2 кг/ч) охлаждают конденсатом с температурой 38°С (15 кг/ч) от 133 до 117 С, а затем гранулируют. Прочность гранул составляет 450 гс/гранулу. Температура конденсата на выходе; из

3I293I

межтрубного пространства 92°С, тепловая нагрузка теплообменника 15- 1 (92-38) 810 ккап/ч, теплота охлаждения расплава 103,2-О,51 (133 117) 842 ккал/ч, т.е-, практически 5 эти теплоты равны.

Данные по содержанию гранул представлены в таблице.

3 (сравнение)

125

50

Составитель Н.Куликова Редактор М.Дылын Техред А.Кравчук Корректор 0.Луговая.

Заказ 343/25 Тираж 372Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ироизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

72

4 Продолжение таблицы

Предложенный способ позволяет повысить прочность гранул до 540- 840 ГС/гранул против 450 гс/гранул в известном способе, при этом1содержание крупных гранул в продукте остается на уровне известного способа. Формула изобретен и..я

Способ получения гранулированного карбамида переохлаждением расплава до 119-129 C путем теплообмена через стенку с охлаждающей водой, разбрызгиванием расплава в воздушной среде, отличающийся тем, что, с целью повьппения прочности гранул, охлаждающую воду вводят в зону теплообмена при температуре ее кипений.

Изобретение касается амидов кар- боновых кислот, в частности получения гранулированного карбамида (КА). Повышение прочности гранул достигается за счет использования для охлаждения кипящей воды. Получение КА ведут переохлаждением расппава до температуры 1 9-129°С путем теплообмена через стенку с помощью кипящей с последующим разбрызгиванием расплава в воздушной среде. Способ обеспечивает прочность гранул, она составляет 540-840 ГС/гранул против 450 ГС/гранул в известном способе, при этом содержание крупных гранул в продукте остается на уровне известного способа. 1 табл.