【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及尿素提纯设备，具体涉及一种用于尿素提纯的精馏塔及精馏方法。
技术介绍
1、尿素精馏塔是一种用于尿素生产过程中的重要设备在精馏塔中，通过加热和冷却的作用，将尿素混合物中的不同成分按照沸点的高低进行分离，这样可以得到高纯度的尿素，精馏塔在尿素生产过程中起到了至关重要的作用，确保了尿素产品的质量。
2、然而，现有的尿素精馏塔的分离效果较差，当精馏塔未满负荷进行工作时，通入的蒸汽量较小会使尿液内的甲氨得不到充分的分解，且温度过高会使副反应加剧；同时，现有的尿素精馏塔换热装置在使用时，不便与温度为125～132℃的尿素溶液进行换热，尿素浓度低，增加了消耗，精馏塔生产能力较低。
技术实现思路
1、针对上述存在的技术问题，本专利技术提供了一种用于尿素提纯的精馏塔及精馏方法。
2、本专利技术的技术方案为：一种用于尿素提纯的精馏塔，包括塔体、设置在塔体内部上端的进液组件和设置在塔体内部下端的换热组件；塔体顶端设置有排气管，塔体外侧壁上下两端分别设置有进液管和排液管；
3、进液组件包括套设在塔体内部且与进液管导通的匀液环管、数个等距分布在匀液环管内侧壁上的进液喷头和活动设置在塔体内部且位于匀液环管内侧的旋转桨；各个进液喷头均沿塔体的切线方向倾斜设置在匀液环管的内侧壁上；塔体内部且位于匀液环管上方设置有定位板；定位板上设置有贯穿槽；旋转桨通过转轴转动卡接在定位板下底面；旋转桨上设置有通孔；
4、换热组件包括设置在塔体内底部的换热箱和数个设置在
5、进一步地，定位板上且位于贯穿槽上方设置有气帽，气帽上贯穿设置有气孔；
6、说明：气液混合物中的nh3和co2经过贯穿槽时，通过气帽上的气孔排出；降低了nh3和co2中所携带尿素溶液的含量，从而有效降低了尿素溶液的流失。
7、进一步地，贯穿槽内部设置有阻隔网盘，阻隔网盘下底面设置有破碎锥；
8、说明：气液混合物上升过程汇中接触破碎锥，使得气液混合物中的气泡破碎，有利于提高尿素溶液的精馏效果。
9、进一步地，定位板内部中空，转轴顶端套设有卡接在定位板内部的驱动齿盘；阻隔网盘转动卡接在贯穿槽内部，阻隔网盘外部套设有与驱动齿盘啮合连接的外齿圈；破碎锥的外侧壁上设置有辅助横杆；
10、说明：转轴旋转过程中，利用驱动齿盘和外齿圈的啮合作用，使得阻隔网盘和破碎锥同时转动，有利于提高气液混合物中气泡的破碎效果。
11、进一步地，塔体内部且位于匀液环管和换热箱之间设置有分流板；分流板上设置有数个相互套设的分流锥，分流板上且位于相邻两个分流锥之间设置有落液槽；导气管贯穿分流板，且导气管顶端设置有锥形挡板；
12、说明：尿素溶液在分流锥的作用下通过分流板上的落液槽落入塔体内底部，提高了尿素溶液的扩散均匀性，有利于提高尿素溶液中nh3和co2的排出效果。
13、进一步地，换热箱内部滑动卡接有套设在相邻两个电加热套之间的浪涌板，相邻两个浪涌板之间设置有贯穿电加热套且与电加热套滑动卡接的联动杆；塔体内部呈散射状等距分布有数个横轴，各个横轴相互靠近的一端均连接有绕线轮，各个横轴相互远离的一端均连接有锥齿轮，各个绕线轮上均缠绕设置有与靠近换热箱内侧壁的浪涌板连接的牵引拉绳；塔体外侧壁上转动卡接有驱动环，驱动环上端面设置有同时与各个锥齿轮啮合连接的锥齿圈，驱动环下底面设置有内齿圈；塔体外侧壁上套设有位于驱动环外部的防护套，防护套内部设置有旋转电机，旋转电机的输出端连接有与内齿圈啮合连接的旋转齿轮；
14、说明：利用旋转电机带动旋转齿轮旋转，此时驱动环在内齿圈和旋转齿轮的啮合作用下旋转，利用锥齿圈和锥齿轮的啮合作用带动各个横轴在塔体上旋转，绕线轮旋转过程中，利用牵引拉绳拉动浪涌板在电加热套内部上下移动，使得电加热套内部的尿素溶液加热更加均匀，有利于提高尿素溶液中甲铵的分解效率。
15、进一步地，各个浪涌板的上下两端均间隔设置有启闭板，启闭板通过导向滑杆与浪涌板滑动卡接，导向滑杆上套设有与启闭板抵接的复位弹簧；位于内侧的电加热套内部的浪涌板下底面设置有配重座；
16、说明：浪涌板向上移动过程中，浪涌板下底面的启闭板的尿素溶液的压力作用下打开；而浪涌板向下移动过程中，浪涌板上端面的启闭板打开，有利于提高浪涌板对尿素溶液的搅拌效果。
17、本专利技术还提供了一种用于尿素提纯的精馏方法，基于上述的一种用于尿素提纯的精馏塔，包括以下步骤：
18、s1、将尿素合成塔排出的尿素浓度为31～35wt％的气液混合物减压至1.5～2.1mpa，温度为115～118℃，经塔体上的进液管通入匀液环管内部，气液混合物经过进液喷头喷出，并冲击旋转桨发生转动，使得气液混合物在旋转桨的作用下分散更加均匀；
19、s2、气液混合物中的nh3和co2依次通过定位板上的阻隔网盘后经过气帽上的气孔逸出，并最终通过排气管排出，此时塔体内剩余物质为液态尿素溶液；旋转桨旋转过程中，带动转轴和驱动齿盘同时转动，此时在驱动齿盘和外齿圈的啮合作用下带动阻隔网盘旋转，利用阻隔网盘下底面的破碎锥对气液混合物中夹杂的气泡进行破碎处理；
20、s3、液态尿素溶液落入塔体内底部，并通过换热箱上的进液槽进入换热箱内部，利用电加热套将液态尿素溶液加热至155～160℃，此时液态尿素溶液中的甲铵溶液发生分解反应重新生成nh3和co2；重新生成的nh3和co2通过导气管逸出，并最终通过排气管排出；
21、s4、精馏后得到尿素浓度为58～65wt％的尿素溶液，通过排液管排出即可。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在以下几点：
23、第一、本专利技术的精馏塔结构设计合理，通过将尿素合成塔排出的含有nh3和co2的气液混合物均匀分散至塔体内部上端，使得气液混合物中的nh3和co2得到一次分离，然后对液态尿素溶液进行加热精馏处理，实现了尿素溶液的两段式精馏处理，有效提高了尿素溶液的精馏效果；
24、第二、本专利技术利用电加热套对尿素溶液进行加热处理，使得尿素溶液中的甲胺进一步发生分解，不仅提高了尿素溶液的浓度，而且有利于降低设备的能耗，提高设备的产能；
25、第三、本专利技术利用能够在电加热套内部上下移动的浪涌板对尿素溶液进行挤压搅拌处理，使得尿素溶液的加热更加均匀、充分，对于提高设备的生产效率具有促进作用。
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1.一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，包括塔体(1)、设置在所述塔体(1)内部上端的进液组件(2)和设置在塔体(1)内部下端的换热组件(3)；所述塔体(1)顶端设置有排气管(10)，塔体(1)外侧壁上下两端分别设置有进液管(11)和排液管(12)；
2.根据权利要求1所述的一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，所述定位板(23)上且位于所述贯穿槽(230)上方设置有气帽(24)，所述气帽(24)上贯穿设置有气孔(240)。
3.根据权利要求2所述的一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，所述贯穿槽(230)内部设置有阻隔网盘(25)，所述阻隔网盘(25)下底面设置有破碎锥(250)。
4.根据权利要求3所述的一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，所述定位板(23)内部中空，所述转轴(220)顶端套设有卡接在定位板(23)内部的驱动齿盘(222)；所述阻隔网盘(25)转动卡接在贯穿槽(230)内部，阻隔网盘(25)外部套设有与所述驱动齿盘(222)啮合连接的外齿圈(251)；所述破碎锥(250)的外侧壁上设置有辅助横杆(252)。
6.根据权利要求1所述的一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，所述换热箱(30)内部滑动卡接有套设在相邻两个电加热套(31)之间的浪涌板(33)，相邻两个所述浪涌板(33)之间设置有贯穿电加热套(31)且与电加热套(31)滑动卡接的联动杆(330)；塔体(1)内部呈散射状等距分布有数个横轴(34)，各个所述横轴(34)相互靠近的一端均连接有绕线轮(340)，各个横轴(34)相互远离的一端均连接有锥齿轮(341)，各个所述绕线轮(340)上均缠绕设置有与靠近换热箱(30)内侧壁的浪涌板(33)连接的牵引拉绳(342)；塔体(1)外侧壁上转动卡接有驱动环(35)，所述驱动环(35)上端面设置有同时与各个所述锥齿轮(341)啮合连接的锥齿圈(350)，驱动环(35)下底面设置有内齿圈(351)；塔体(1)外侧壁上套设有位于驱动环(35)外部的防护套(360)，所述防护套(360)内部设置有旋转电机(36)，所述旋转电机(36)的输出端连接有与所述内齿圈(351)啮合连接的旋转齿轮(361)。
7.根据权利要求6所述的一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，各个所述浪涌板(33)的上下两端均间隔设置有启闭板(331)，所述启闭板(331)通过导向滑杆(332)与浪涌板(33)滑动卡接，所述导向滑杆(332)上套设有与所述启闭板(331)抵接的复位弹簧(333)；位于内侧的电加热套(31)内部的浪涌板(33)下底面设置有配重座(334)。
8.一种用于尿素提纯的精馏方法，基于权利要求4所述的一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求1所述的一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，所述定位板(23)上设置有气帽(24)，所述气帽(24)上贯穿设置有气孔(240)。
...【技术特征摘要】
1.一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，包括塔体(1)、设置在所述塔体(1)内部上端的进液组件(2)和设置在塔体(1)内部下端的换热组件(3)；所述塔体(1)顶端设置有排气管(10)，塔体(1)外侧壁上下两端分别设置有进液管(11)和排液管(12)；
2.根据权利要求1所述的一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，所述定位板(23)上且位于所述贯穿槽(230)上方设置有气帽(24)，所述气帽(24)上贯穿设置有气孔(240)。
3.根据权利要求2所述的一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，所述贯穿槽(230)内部设置有阻隔网盘(25)，所述阻隔网盘(25)下底面设置有破碎锥(250)。
4.根据权利要求3所述的一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，所述定位板(23)内部中空，所述转轴(220)顶端套设有卡接在定位板(23)内部的驱动齿盘(222)；所述阻隔网盘(25)转动卡接在贯穿槽(230)内部，阻隔网盘(25)外部套设有与所述驱动齿盘(222)啮合连接的外齿圈(251)；所述破碎锥(250)的外侧壁上设置有辅助横杆(252)。
5.根据权利要求1所述的一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，所述塔体(1)内部且位于匀液环管(20)和换热箱(30)之间设置有分流板(4)；所述分流板(4)上设置有数个相互套设的分流锥(40)，分流板(4)上且位于相邻两个所述分流锥(40)之间设置有落液槽(41)；所述导气管(32)贯穿分流板(4)，且导气管(32)顶端设置有锥形挡板(320)。
6.根据权利要求1所述的一种用于尿素提纯的精馏塔，其特征在于，所述换热箱(30)内部滑动卡...
【专利技术属性】
技术研发人员：郎大庆，徐明亮，陈国娟，徐冬青，吕程，张鑫磊，蒋艳，
申请(专利权)人：宜兴市压力容器厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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