一种用于氨基甲酸酯分解和从尿素（U）中回收氨和二氧化碳的汽提塔（SN），通过管壳式换热器来实现，在此，尿素溶液的液体降膜和汽提介质的逆向流动气体流供向表面加热管（6）的管束；汽提介质如二氧化碳，通过多个的升气管（32）分布在管（6）中；升气管优选与汽提塔的底部管箱（11）的多孔板塔盘（30）相连接。本发明专利技术同样公开了一种传统CO2汽提塔的改进。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种用于氨基甲酸酯分解以及从合成尿素反应器的流出物中回收氨和ニ氧化碳的降膜式汽提塔。具体地说，本专利技术涉及一种气态汽提介质如ニ氧化碳，在汽提管里的分布。
技术介绍
在尿素的生产过程中，众所周知将反应器的流出物供给汽提塔，在汽提塔中，借助加热和反萃剂的作用，氨基甲酸酯分解成氨和ニ氧化碳。降膜式汽提塔基本上是一台立式的管壳式换热器，包括顶部管箱和底部管箱，借助管束的管进行流体的流通。将反应器流出物供应给上部的管箱；将汽提介质供应给下部的管箱，并且下部的管箱从管中收集浓缩的尿素溶液。包括汽提介质和氨蒸汽(顶部蒸汽) 的气相在顶部管箱的上部被收集。管的顶端通常设置有套圈和开ロ，该开ロ容许流体流入以及气相流出。在运行中，液体尿素溶液在管的内表面形成ー个降膜，同时，在同一管中气态的汽提介质从底部向顶部逆向流动。在运行中，管被一种适宜的加热介质加热，例如，冷凝蒸汽加热。汽提介质可以以ニ氧化碳为例。如图I所示为现有技术中的CO2汽提塔S。尿素溶液U (反应器流出物)经由顶部管箱2的顶端入ロ I进入，注入多孔板塔盘3和中间栅格4，流经管6，管6为被蒸汽加热管束中的管。管束的管6固定在上下管板7、8的相対的末端。管束具有成百或成千的管，为简单起见这里只显示了管6。管6的顶端设置有套圈5。尿素溶液U通过所述套圈5底部9的适当液体进入孔进入管6，在每个管的内表面形成ー个液体薄膜。管6的另一端底部管箱11处开放，与CO2入口 12相连通。在底部开ロ端13，ニ氧化碳进入管6，与液体膜逆向流动。管6由冷凝蒸汽加热，该冷凝蒸汽从蒸汽入口 14进入，从冷凝液出口 16排出，该冷凝蒸汽为供给汽提塔S的壳程的蒸汽。浓缩的尿素溶液U。被聚集在管箱11中并且被导向液体出ロ 19。包括氨和ニ氧化碳的气相G，从管6和气体分布器18的顶端流出，流向出ロ 15，并且通常被导向冷凝器或反应器。如图I，在套圈5上部10的气体出口，CO2供给的分布遍及管束的多个管，主要通过在气相出ロ产生的集中压降来控制。这些气体出ロ被设计成提供ー个给定压降，该给定压降适用于确保供应给所有管的ニ氧化碳的适当分布。在运行中，在管板7的上方，汽提塔需要一定的液体压头a，以支撑液体的向下流动。该液体压头取决于液相的压降和气相的压降。上述详情是本领域技术人员所熟知的，因此不进行进ー步地讨论。但是这种降膜式汽提塔的设计存在一些缺陷，还未被解決。人们注意到，当从管的底端流出时，液体膜倾向子“关闭”或缩小用于汽提介质供给的管的截面。汽提介质的分布遍及管束的多管，该分布缺少均匀性，导致整体汽提过程效率损失。进ー步地，人们注意到，汽提介质进入管底部，对液相逆向流出造成一些干扰，并且在某些情况下观察到了后备液体的流动，此种情况也有效率损失。进ー步的缺陷是，汽提塔的上部必须设计成可容纳足够长度的套圈，为了允许气相在顶部管箱中存在必要液位的情况下流出。參考图1，套圈5必须有足够的长度使上部10的气体出ロ维持在液位上。通常所需的液体压头a约400-800mm，通常为500mm，因此套圈长度几乎为lm。所以，高压汽提塔的整个上部较高，即整个外型尺寸A受位于管之上的液体压头a这ー必要条件的影响。由于汽提塔在高压下操作并且需要昂贵的材料来避免腐蚀，所以大型零部件的制作是昂贵的，因此这尤为不利条件。还应被考虑的是，降膜式汽提塔对于所谓的液泛是灵敏的。液泛发生于管内部的液体膜被瓦解以及部分液体被流出的气体蒸汽带走时。液泛会降低汽提的效率，因此必须避免液泛。举例来说，当修补ー个尿素装置来增 加生产率时，会遇到该难题。由于液泛的问题，现有汽提塔不能支持増加的流速。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，通过改善汽提介质进入管中的分布，解决用于氨基甲酸酯分解的降膜式汽提塔存在的上述缺陷。通过用多个位于汽提塔底部的升气管分布汽提介质来实现上述目的。每个升气管分别提供带有汽提介质的管束中的ー个管。升气管小于主管束的管，升气管末端进入汽提塔的每个管中，以此向所述管提供汽提介质的直接供给。因此，用于氨基甲酸酯分解及从尿素溶液中回收氨的壳管式汽提塔，包括ー个顶部管箱和一束加热管，所述顶部管箱与所述尿素溶液的入口连通；所述加热管束中的管具有顶端和底端，所述顶端与所述顶部管箱连通，所述底端与气态汽提介质的进料ロ相连通，在运行中，所述尿素溶液的液体降膜和汽提介质的气态逆向流动在管内建立，其特征在干，所述汽提介质的进料ロ与借助于多个升气管与管底部分连通，设置所述升气管用于分布各个管中的汽提介质，每个升气管以管的形式实现，所述升气管小于所述管束的管，所述升气管具有第一末端和第二末端，所述第一末端与汽提介质的进料ロ相连通，所述第二末端进入管束的各个管中。优选地，汽提塔包括用于管束各个管的升气管。优选地，升气管与管束的管是同轴。升气管小于汽提管，因此在每个汽提管的底端，使升气管周围为液体的流出留出一个环形空隙。因此升气管的外径小于汽提管的内径。在优选的实施例中，汽提塔有一个底部管箱，所述底部管箱与汽提介质的进料ロ相连通，聚集从管中流下的浓缩的尿素溶液；优选地，升气管与塔盘相连，所述塔盘位于管底端下方的底部管箱里。在本专利技术的一些实施例中，所述塔盘被穿孔使浓缩的尿素溶液流出，从而使溶液在塔盘自身下方被收集起来。在可选的实施例中，浓缩的尿素溶液经塔盘连接的降液管溢出，从所述塔盘流出。优选地，汽提介质为ニ氧化碳。本专利技术所述的汽提塔通常为高压循环的一部分，所述高压循环包括反应器、汽提段以及可选的冷凝段。因此，本专利技术的一方面是尿素合成的装置，在此高压循环包括上述公开的汽提塔。本专利技术的另一方面是ー种氨基甲酸酯分解和从尿素溶液中回收氨的方法，所述溶液供向降膜式管束立式汽提塔的管，与气态汽提介质逆向流动；浓缩的尿素溶液被聚集于所述汽提塔的底部，包含ニ氧化碳和氨的气相在所述汽提塔的顶部被回收，该方法的特征在于，所述汽提介质借助多个升气管被供向所述管，每个升气管以管的形式实现，所述升气管小于所述管束的管，每个升气管具有与汽提介质的进料ロ相连通的一末端，还具有进入管束各个管中的第二末端。本专利技术的另一方面是改进了现有汽提塔，尤其是在CO2-汽提尿素过程中的高压CO2汽提塔。本专利技术的一方面，通过至少提供上述的升气管来改进现有的汽提塔，每个升气管被设置为进入汽提塔管束的各个管中，以实现汽提介质进入管的直接供应。优选地，升气管被设为与多孔板塔盘相连，所述多孔板塔盘设置在汽提塔的底部管箱内，与ニ氧化碳的进料ロ相连接，并且浓缩的尿素溶液在此处被聚集。 本专利技术的优点在于，气态汽提介质在管束的管中均匀分布。升气管给管束的各个管提供汽提介质直接的供应，并且汽提介质的注入在管的底端超过了液体出口段。因此，在管的底端，出液口和进气ロ之间的相互干扰被消除或大大地降低。气态汽提介质的流速大体上与在所有管中的流速相同，因此，该过程更为有效。汽提介质的均匀分布降低了液泛的风险，并充分利用了可用的换热表面。换句话说，该汽提塔在管的数量和尺寸上更有效。进ー步和显著的优点在于，升气管提供集中压降，控制汽提介质的分布。根据本专利技术，所述压降位于汽提塔的下部，也就是在汽提介质进入管的入口处，与现有技术相反，现有技术中主要压降在汽提塔上部，出气ロ处。这意味着，在管束顶部的套圈可以更短，出气ロ本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.12 EP 10153498.01.一种壳管汽提塔(Sn)，用于氨基甲酸酯分解和尿素溶液(U)中氨的回收， 所述汽提塔包括一个顶部管箱(2 )，所述顶部管箱(2 )与所述尿素溶液的入口( I)相连通；一束加热管(6)，所述管(6)具有顶端和底端(13)，所述顶端与所述顶部管箱(2)相连通，所述底端(13)与气态的汽提介质的进料口相连通，在运行中，所述尿素溶液的液体降膜以及汽提介质的逆向气态流动在管(6)内建立， 其特征在于，所述汽提介质的进料口(12)借助多个升气管(32)与管(6)的底端部分(34)连通，设置所述升气管(32)用于分布各个管中的汽提介质，每个升气管以管的形式实现， 所述升气管小于所述管束的管，每个升气管具有第一末端和第二末端(33)，所述第一末端与汽提介质的进料口( 12 )连通，所述第二末端(33 )进入管束的各个管(6 )中。2.根据权利要求I所述的汽提塔，其特征在于一个升气管(32)用于所述管束的一个管(6)。3.根据权利要求I或2所述的汽提塔，其特征在于所述升气管(32)与所述管束的管(6)同轴。4.根据权利要求1-3任一所述的汽提塔，其特征在于所述升气管(32)与塔盘(30，30a)相连，所述塔盘(30，30a)位于汽提塔的底部管箱(11 )，所述底部管箱(11)与所述汽提介质的进料口(12)连通。5.根据权利要求4所述的汽提塔，其特征在于所述塔盘为多孔板塔盘(30)或与降液管(37)相连，使从管(6)流出的浓缩尿素溶液(Uc)的液相从所述塔盘排出到底部管箱(11)。6.一种用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德里亚·斯考托，达米亚诺·维西奥提，
申请(专利权)人：乌里阿·卡萨勒有限公司，
类型：
国别省市：
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