Аппарат для синтеза мочевины под высоким давлением из углекислоты и аммиака Советский патент 1960 года по МПК B01J19/00 

Известны одЕЮступенчатые аппараты для синтеза мочевины, в которых съем тепла реакции осуществляется благодаря размещению в них либо змеевиков с водой для получения водяного пара, либо подачей в аппарат избыточного аммиака, либо вводом масла.

Описываемый аппарат для синтеза мочевины под высоким давлением из углекислоты и аммиака, включающий в себя теплообменные устройства для съема тепла реакции и получения водяного пара, отличается тем, что он выполнен из двух раздельных частей, из которых одна является паровым котлом с размещенным в нем обогревательным реакционным змеевиком для получения плава карбамата аммоння, а другая - сосудом высокого давления обычного типа для дегидратации плава в мочевину. При таком выполнении аппарата для синтеза мочевины сокращается объем реактора высокого давления, а получение пара с про-мышленнымн параметрами более удобно н менее сложно, чем в известных аппаратах для той же цели.

На чертеже изображена схема аппарата.

Аппарат имеет две раздельные чаети: реактор / и реактор 2. Реактор 1 представляет собою паровой котел, внутри которого находится реакционный змеевик 3, в который подается аммиак н углекислый газ. В реакторе / протекает нервая ступень получения аммиака - синтез карбамата аммония. Змеевик 3 охлаждается кипящей водой, поступающей через натрубок 4. Пары из реактора / отводятся через патрубок 5.

Полученный плав карбамата аммоння перетекает в реактор 2 высокого давления, где идет дегидратация плава в мочевину. Температура плава карбамата аммония на выходе из змеевика 3 поддерживается на уровне, который обеспечивает получение оптимальной температуры реакционной смеси. Температура стенки змеевика 5 должна быть выще температуры застывания плава для того, чтобы на внутренней поверхности змеевика не осаждались твердые продукты кристаллизации, резко ухудщающие теплопередачу. Регулировка температуры плава на выходе из

змеевика осуществляется путем изменения давления над зеркалом кипящей воды.

При стехиометрическом соотношении аммиака и углекислоты и давлении в реакторе около 200 ати оптимальная температура плава карбамата аммония на выходе из змеевика-лежит в пределах 180-200. Температура плава, ниже которой происходит его кристаллизация, в этом случае равна 150°.

Предмет изобретения

Аппарат для синтеза мочевины под высоким давлением из углекислоты и аммиака, содержащий теплообменные устройства для съема тепла реакции и получения водяного пара, отличающийся тем, что, с целью сокращепия удельного объема реактора высокого давления и упрощения конструкции аппарата, он выполнен из двух раздельных частей, из которых одна является паровым котлом с размещенным в нем обогревательным реакционным змеевиком для получения плава карбамата аммония, а другая - сосудом высокого давления обычного типа для дегидратации плава в мочевину.