用于冷却结晶三聚氰胺及其副产物的设备制造技术

本发明专利技术提供一种用于冷却结晶三聚氰胺及其副产物的设备，所述设备为同轴式双层流化床，同轴式双层流化床中心设置有提升管，提升管下部设有热气进口，提升管外面套装有冷却床，冷却床底部设有流化气进口，冷却床顶部设有流化气出口，提升管出口与旋风分离器的进口连接，旋风分离器上部设置热气出口，旋风分离器的下料管Ｉ伸入到冷却床内，冷却床的下部设置有固体冷料的下料管ＩＩ，下料管ＩＩ上设有控制阀，下料管ＩＩ连接在提升管底部。采用本发明专利技术减少了负荷，节约了循环水量；省去了冷气循环风机，设备的投资减少；彻底解决了液尿带入结晶器和结晶器结壁物脱落对系统运行周期和产品质量的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术适应常、低压尿素催化反应生产三聚氰胺的工艺装置，尤其涉及一种用于冷却结晶三聚氰胺及其副产物的设备。
技术介绍
常、低压三聚氰胺生产的代表工艺有德国BASF公司的常压法和荷兰DSM公司的低 压法，以及我国的各种三聚氰胺联产工艺和各种改良常压循环工艺，这些工艺的共同点都 需要把三聚氰胺副产物和三聚氰胺从气态变为固态，并从工艺气体中分别分离出来。但不 同的处理方法将很大程度地影响三聚氰胺的制造成本和装置的运行周期，以及产品质量的稳定。荷兰DSM公司的低压法工艺是从反应器出来的工艺气连同三聚氰胺及副产物用 水降温洗涤，然后将三聚氰胺和副产物从浆液中离心分离出来，然后再去重新溶解、过滤、 结晶、分离、干燥等一系列操作单元，不仅投资大，而且能耗高。并且在水洗的过程中，部分 三聚氰胺发生水解，影响收率。德国BASF公司的常压法以及我国的一步法联产工艺和各种改良一步法常压循环 法工艺是从反应器出来的工艺气(温度390°C左右)先通过一列管式的热气冷却器，冷却 到320°C左右，使高沸点(凝点)副产物由气态变为粉状固体，三聚氰胺仍为气态，这种变 为粉状的副产物和从反应器出来的催化剂细粉随工艺气体一同进入下一操作单元——热 气过滤器。这种方式的热气冷却器易结壁堵塞，运行周期极短(2个月左右)，清理极为困 难，需一开一备。从热气过滤器出来气体(温度320°C左右)再进入三聚氰胺结晶器(凝华 器)，这种结晶器的温度控制在210°C左右，结晶器的冷源来自尿洗塔过来的温度为140°C 左右的冷气体。由于气体的比热小，需要的冷气量很大，又需要单独的循环风机增压，刚冷 气循环风机的电耗使吨三聚氰胺电耗增加250 350度，循环法在350度左右，联产法在 250度左右。同时由于尿洗塔过来的冷气难免带有少量的液尿，慢慢在管道上结壁，使管道 阻力越来越大，系统需定期清理，同时这种结壁物的脱落也影响产品质量；尤其是三聚氰胺 结晶器内壁的结壁物脱落频繁，严重影响产品质量。虽然这种方法的能耗比荷兰DSM公司 的低压法低，但产品质量极不稳定，系统运行周期短，投资也相对较大。中国专利“03159274.0”提出了一种联产法生产三聚氰胺的方案，该方案的不足之 处在于投资较大，运行周期短，冷气风机的能耗较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够达到系统长周期稳定运行、产品质量提高且稳定、 热量充分回收利用的用于冷却结晶三聚氰胺及其副产物的设备。为了达到上述目的采用以下方案一种用于冷却结晶三聚氰胺及其副产物的设 备，所述设备为同轴式双层流化床，同轴式双层流化床中心设置有提升管，提升管下部设有 热气进口，提升管外面套装有冷却床，冷却床底部设有流化气进口，冷却床顶部设有流化气出口，提升管出口与旋风分离器的进口连接，旋风分离器上部设置热气出口，旋风分离器的 下料管I伸入到冷却床内，冷却床的下部设置有固体冷料的下料管II，下料管II上设有控 制阀，下料管11连接在提升管底部。所述流化床内部设置冷却器和固体填充物料。所述同轴式双层流化床用于三聚氰胺副产物的冷却结晶，利用流态化的耐磨填充 物来作循环冷却介质，所述的耐磨填充物为陶瓷微球或石英砂。所述同轴式双层流化床用于三聚氰胺的冷却结晶，所述冷却床外部的上段设有热 风加热夹套，热风夹套上设有热风进口和热风出口，冷却床中部设有三聚氰胺出料口，三聚 氰胺出料口接压力螺旋输送机，旋风料腿上设有两个以上的吹气取压接管，利用固态三聚 氰胺来作循环冷却介质。所述同轴式双层流化床或同轴式双层流化床组用于联产法或循环法生产三聚氰 胺中的冷却结晶步骤。采用本专利技术具有以下优点1、在同一设备中将结晶和冷却分开，在冷却和分离三 聚氰胺的过程不发生结晶，达到长周期稳定运行的目的；2、回收部分热量，富产部分蒸汽， 同时也将后面液尿系统的冷却负荷减少了 70%左右，节约了循环水量；3、不用冷气作冷 源，使进入结晶器的气量减少了 70%，省去了冷气循环风机；使结晶器和后面尿洗塔的直 径减少40%以上，同时结晶器后面的成品旋风数量减少，液尿系统的分离设备减少，液尿循 环泵的流量减少70%，使吨三聚氰胺的电耗减少300 400度，联产工艺在300度左右，循 环法工艺在400度以上，设备的投资减少；4、彻底解决了液尿带入结晶器和结晶器结壁物 脱落对系统运行周期和产品质量的影响。附图说明图1为本专利技术用于三聚氰胺副产物冷却结晶的同轴式双层流化床的结构示意图；图2为本专利技术用于三聚氰胺冷却结晶的同轴式双层流化床的结构示意图。具体实施例方式实施例1如图1所示，用于三聚氰胺副产物冷却结晶的同轴式双层流化床，其中心设置有 提升管1，提升管下部设有热气进口 7，提升管外面套装有一个内部设置冷却器5和固体填 充物料的冷却床6，冷却床底部设有流化气进口 4，冷却床顶部设有流化气出口 10，提升管 出口与旋风分离器8的进口连接，旋风分离器上部设置热气出口 9，旋风分离器的下料管I 伸入到冷却床内，冷却床的下部设置有固体冷料的下料管II 2，下料管II上设有控制阀3， 下料管II连接在提升管底部。所述设备用于气态三聚氰胺副产物的冷却结晶过程是这样实现的，冷却床的填充 物的最小粒径与冷却床操作气速下的带出粒径之间留有裕度，从反应器出来的热工艺气体 (温度390°C左右)，主要成分为氨、二氧化碳、三聚氰胺和比三聚氰胺凝点高的高凝点副产 物(蜜白胺、蜜勒胺、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺，氰脲酰胺)，走中心提升管，与冷却 床下料II管下来的冷却介质耐磨陶瓷微球(或玻璃球、砂粒、金属片等填充物)混合，将温 度降至三聚氰胺凝点之上，高凝点副产物凝点之下的温度(如320°C左右)，具体温度与操作压力有关，提升管出口直接接旋风分离器，分离下来的副产物细粉大部分进入冷却床，部 分细粉将由冷却床的流化气带出，一部分随填充的陶瓷微球循环，冷却床出口气体与旋风 出口气体合并进入热气过滤器。所述设备用于气态三聚氰胺副产物的冷却结晶的意义，现在的热气冷却器副产物 是在管内冷却结晶，管内冷却结晶的最大缺点是纳污能力小，易堵塞，无自洁功能。而改用 装耐磨陶瓷球的流化床冷却器，副产物在提升管内结晶，且有耐磨陶瓷球的摩擦清理，保证 了提升管和旋风的长周期运行，并且阻力小且稳定，使压缩机的电耗降低15%。实施例2如图2所示，所述用于三聚氰胺冷却结晶的同轴式双层流化床，其中心设置有提 升管19，提升管下部设有热气进口 18，提升管外面套装有一个内部设置冷却器22和填充固 体三聚氰胺物料的冷却床23，冷却床底部设有流化气进口 16，冷却床中部设有三聚氰胺出 料口 17，冷却床上部设有流化气出口 15，冷却床外部的上段设有热风加热夹套24，热风夹 套设有热风进口 13和出口 14，提升管出口与旋风分离器12的进口连接，旋风分离器顶部设 置热气出口 11，旋风分离器的下料管I伸入到冷却床内，冷却床的下部设置有固体冷料的 下料管1120，下料管II上设有控制阀21，下料管II连接在提升管底部。所述设备用于气态三聚氰胺的冷却结晶过程是这样实现的，从热气过滤器出来的 热工艺气体(温度320°C左右)，主要成分为氨、二氧化碳、三聚氰胺和比三聚氰胺凝点低的 低凝点副产物，走中心提升管，与冷却床下来的冷却介质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷却结晶三聚氰胺及其副产物的设备，其特征是：所述设备为同轴式双层流化床，同轴式双层流化床中心设置有提升管，提升管下部设有热气进口，提升管外面套装有冷却床，冷却床底部设有流化气进口，冷却床顶部设有流化气出口，提升管出口与旋风分离器的进口连接，旋风分离器上部设置热气出口，旋风分离器的下料管Ⅰ伸入到冷却床内，冷却床的下部设置有固体冷料的下料管Ⅱ，下料管Ⅱ上设有控制阀，下料管Ⅱ连接在提升管底部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁泽华，
申请(专利权)人：丁泽华，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]