用于处理熔融尿素的离心泵以及相关设备制造技术

本申请公开了一种用于处理熔融尿素的离心泵(100)，其包括：进口(102)，用于在吸入压力下接收熔融尿素；输送出口(104)，用于能够在大于吸入压力的输送压力下输出熔融尿素；以及中间出口(103)，用于能够在大于吸入压力和小于输送压力的中间压力下输出熔融尿素。本申请还公开了一种用于处理熔融尿素的设备(1)。公开了一种用于处理熔融尿素的设备(1)。公开了一种用于处理熔融尿素的设备(1)。

【技术实现步骤摘要】
用于处理熔融尿素的离心泵以及相关设备


[0001]本专利技术涉及尿素的工业处理领域，特别是用于生产三聚氰胺。更详细地说，本专利技术涉及一种用于处理熔融尿素的离心泵以及相关设备，特别是用于通过高压处理来生产三聚氰胺。

技术介绍

[0002]根据总体反应(1)，通过尿素热解来生产三聚氰胺的方法为已知：
[0003]6NH2CONH2→
(CN)3(NH2)3+6NH3+3CO2ꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0004]尿素
ꢀꢀꢀꢀꢀ
三聚氰胺
[0005]众所周知，该反应是高度吸热的。
[0006]用于将尿素转变成三聚氰胺的处理分为两类：执行高压尿素热解的处理和执行低压尿素热解的处理。
[0007]两种处理通常在反应器中进行，该反应器由熔融尿素流来供给。优选是，反应器也由氨流来供给。
[0008]在高压处理中，反应腔室始终保持在大于60bar的压力下，并设置有加热部件，该加热部件使得试剂系统保持在大约360℃
‑
450℃的温度。
[0009]本专利技术特别涉及用于高压制备三聚氰胺的处理。更具体地说，为了生产三聚氰胺，需要处理浓度大于99.8％的液态尿素并对其增压，即该液态尿素为熔融的，该液态尿素从真空分离器获取，这时尿素作为水溶液而供给至设备，并需要在设备自身内部浓缩，或者该液态尿素从保持在微小压力下收集筒(surge drum)中获取，这时尿素在已经浓缩时供给至三聚氰胺设备，供给至在大约80bar的压力下操作的反应器。/>[0010]目前，为了增压从分离器至反应器的熔融尿素，使用往复泵。市场要求用于生产三聚氰胺的设备的生产能力不断提高，确定了要在设备中处理的尿素流量成比例地增加，从而导致使用的往复泵头的容量和数量增加，且经常是更多泵平行地使用，结果导致当前使用的往复泵的复杂性、成本和故障危险增加，并影响设备自身的操作。
[0011]往复泵的使用引起了很多缺点。
[0012]往复泵的本质是在各头部中都有在进口(吸入)和出口(输送)处的阀，该阀控制它们的操作。沿泵的吸入流存在这种阀(特别是在各头部的进口处)是瓶颈，它导致速度增加和负载损失，且在阀内部的随后降低使得溶解在液相中的任何气体释放，有在泵进口产生气穴现象的危险。
[0013]熔融尿素受到连续(尽管极少)分解，形成氨和二氧化碳，这些氨和二氧化碳在恒定压力条件下保持溶解在液相中，但是它们在压力降低时释放为气相，从而产生气穴现象，这将损害往复泵的正常操作，从而降低它们的性能，并经常导致机械故障。因此，往复泵需要使用布置在上游的附加泵，以便预压缩熔融尿素和防止在往复泵进口处发生气穴。
[0014]而且，往复泵本质上有脉动的输送压力，这需要在往复泵的下游使用蓄能器以及其它能够阻尼脉动和/或在脉动压力下工作的装置。而且，在三聚氰胺的生产中，该因素影
响经受脉冲供给的反应器，该反应器形成脉动反应气体(参见反应)，从而在以压力控制来放出的气体上有随后的内部脉动压力，还导致在用于处理该气体的部件上有脉动流速。
[0015]尿素的熔化温度等于133℃。为了避免尿素固化，泵在它停机后需要排放和洗涤。具有平行布置的多个头部的往复泵需要分别排放和洗涤各个头部，因此它们需要复杂的排放和洗涤系统。这样的系统不利于泵的可靠性，增加了泄漏和堵塞的可能性，并使得这些操作对于希望完全省略执行它们的操作人员来说特别耗费时间。
[0016]而且，往复泵的起动使得泵在自身的输送中压力突然增加，这有引起故障或损坏下游部件的危险，特别是对于截止/止回阀，该截止/止回阀使得反应器在尿素预供给步骤中保持压力，其中反应器的压力通过氨的恒定供应来保持。为了克服这个问题，通常预先对输送装置进行预增压，因此增加了设备和它的起动程序的复杂性。
[0017]另外，一些设备需要存在备用泵，该备用泵与主泵平行地布置，并保持待机，准备在运行的泵停止时起动。为了使得备用泵保持待机，需要使它排空和连续用蒸汽冲洗，以便保证在截止阀泄漏的情况下尿素不会积聚在内部以及它随后的降解(该降解导致堵塞)。也可选择，需要使得待机泵预先注满熔融尿素，从而保证在它内部循环以避免凝固。在往复泵中，由于多个头部并不单独冲洗，因此在泵内部建立再循环很复杂，很难以均匀分布的方式来获得，除非为每个头部都建立复杂的循环系统，从而导致增加了运行操作以及大量可能的尿素向外泄漏点。

技术实现思路

[0018]本专利技术的总体目的是参考一个或多个观点来改进现有技术。
[0019]特别是，本专利技术的目的是通过使用一种用于处理熔融尿素的离心泵以及相关设备来克服上述缺点，该设备特别是用于通过高压处理来生产三聚氰胺。
[0020]更详细地说，本专利技术的目的是提供一种用于处理熔融尿素的离心泵以及一种能够处理比现有技术更大量的熔融尿素的相关设备，特别是一种具有将熔融尿素供给生产反应器所需的主要条件的离心泵。
[0021]本专利技术的还一目的是提供一种用于处理熔融尿素的离心泵和一种相关设备，它们比现有设备复杂程度低。
[0022]本专利技术的还一目的是提供一种用于处理熔融尿素的离心泵以及一种相关设备，它们有更少的故障危险和更低的部件磨损。
[0023]这些目的基本由于在附加权利要求中的所述方案而实现，该权利要求形成本说明书的整体部分。
[0024]根据第一方面，本专利技术涉及一种用于处理熔融尿素的离心泵，该离心泵有：
[0025]‑
进口，用于在吸入压力下接收熔融尿素；
[0026]‑
输送出口，用于能够在大于吸入压力的输送压力下输出熔融尿素；
[0027]‑
中间出口，用于能够在大于吸入压力和小于输送压力的中间压力下输出熔融尿素。
[0028]根据第二方面，本专利技术涉及一种用于处理熔融尿素的设备，特别是用于通过高压处理来生产三聚氰胺，该设备包括：
[0029]‑
用于熔融尿素的分离器，该分离器有主进口、再循环进口和用于熔融尿素的出
口；
[0030]‑
至少一个离心泵；
[0031]其中，该离心泵的进口与分离器的、用于熔融尿素的出口流体连接，以便在进口处接收来自分离器的熔融尿素，
[0032]其中，分离器的再循环进口与离心泵的中间出口流体连接，以便在进口处接收来自离心泵的再循环熔融尿素。
附图说明
[0033]通过下面结合附图的详细说明，将更清楚本专利技术，附图中：
[0034]图1表示了根据本专利技术的、用于处理熔融尿素的设备的示意图；
[0035]图2表示了根据本专利技术的、用于处理熔融尿素的离心泵的示意图；
[0036]图3表示了根据本专利技术可能实施例的、用于处理熔融尿素的设备的细节的示意图；
[0037]图4表示了具有内部循环可能性的、用于处理熔融尿素的设备的细节的示意图。
[0038]图5表示了具有冲洗可能性的、用于处理熔融尿素的设备的细节的示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于处理熔融尿素的离心泵(100)，所述离心泵包括：
‑
进口(102)，用于在吸入压力下接收熔融尿素；
‑
输送出口(104)，用于能够在大于吸入压力的输送压力下输出熔融尿素；
‑
中间出口(103)，用于能够在大于所述吸入压力和小于输送压力的中间压力下输出熔融尿素。2.根据权利要求1所述的离心泵(100)，还包括：串联布置的多个离心级(110)；所述多个离心级(110)包括：
‑
中间压力级(113)，所述中间压力级(113)布置和/或构造成使得熔融尿素的压力等于所述中间压力；所述中间出口(103)布置在所述中间压力级(113)处，以便从所述中间压力级(113)接收熔融尿素。3.根据权利要求2所述的离心泵(100)，其中：所述多个离心级(110)包括：
‑
最初级(112)，所述最初级(112)布置在所述进口(102)处，以便从所述进口(102)接收熔融尿素；
‑
最终级(114)，所述最终级(114)布置在所述输送出口(104)处，以便将熔融尿素输送至所述输送出口(104)；所述中间压力级(113)可操作地布置在所述最初级(112)和所述最终级(114)之间。4.根据权利要求2或3所述的离心泵(100)，其中：所述中间出口(103)布置在所述中间压力级(113)的上端，以便能够通过所述中间出口(103)从所述中间压力级(113)进行气体抽取。5.根据权利要求4所述的离心泵(100)，其中：所述中间压力级(113)具有压缩腔室、布置在所述压缩腔室中的叶轮以及布置在所述叶轮上面的储存容积(115)，所述储存容积(115)与所述压缩腔室流体连通；所述存储容积(115)设置成在离心泵(100)的操作过程中从所述压缩腔室接收熔融尿素和气体，所述中间出口(103)布置在所述存储容积(115)的上端处。6.根据权利要求5所述的离心泵(100)，还包括：外壳，所述外壳设置有圆顶形部分(116)，所述圆顶形部分(116)确定在所述存储容积(115)的上面。7.根据前述权利要求的一项或多项所述的离心泵(100)，还包括：加热系统，所述加热系统用于使得离心泵(100)内部的熔融尿素的温度保持大于预定值。8.根据前述权利要求的一项或多项所述的离心泵(100)，其用于处理大于15m3/h、优选是大于25m3/h的熔融尿素的流速，其中，所述输送压力比所述吸入压力大50巴和100巴之间，优选是在70巴和90巴之间。9.根据前述权利要求的一项或多项所述的离心泵(100)，其中：所述中间压力比所述吸入压力大2巴和14巴之间，优选是在4巴和9巴之间，所述离心泵(100)设置成引导流速在进口处的熔融尿素的50％和75％之间、优选是在60...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：欧洲技术三聚氰氨股份公司，
类型：发明
国别省市：