一種工業生產尿素硝銨溶液的專用設備的製作方法

2023-05-30 21:27:36 6

一種工業生產尿素硝銨溶液的專用設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，包括殼體，攪拌器和冷卻器，所述殼體頂部設有尿素溶液進口、硝銨溶液進口、循環線溶液進口、放空排氣口、加酸口、緩蝕劑加入口和脫鹽水進口，攪拌器包括攪拌軸，電機和攪拌槳葉，所述攪拌軸沿殼體軸向設置，攪拌軸一端連接在電機上，另一端伸入殼體內部，攪拌槳葉安裝在攪拌軸另一端，所述殼體側壁的下部設有尿素硝銨液位計接口、尿素硝銨密度計接口和溫度計接口，所述殼體的底部設有尿素硝銨溶液出口，殼體內底部設有冷卻器，所述冷卻器包括冷卻盤管和換熱器封頭。本實用新型設備將溶液混合、降溫，加酸，加緩蝕劑等步驟集中在一臺設備內完成，克服了生產周期長的缺點，生產效率大幅提升。
【專利說明】一種工業生產尿素硝銨溶液的專用設備

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種工業生產尿素硝銨溶液的專用設備。

【背景技術】
[0002]尿素硝銨溶液(Urea Ammonium Nitrate solut1n),簡稱UAN溶液，國外也稱為氮溶液(N solut1n)，是由尿素、硝銨和水配製而成。UAN溶液是一種穩定、無色、常壓的液態氮肥，在肥效、節能、減少環境汙染以及經濟效益，均優於固態氮肥。
[0003]尿素硝銨溶液的生產始於上世紀70年代的美國，目前已得到廣泛使用，2013年全球尿素硝銨溶液的產量超過2000萬噸，我國是氮肥生產大國，尿素硝銨溶液的生產基本是空白，應用前景十分廣闊。在國際市場上一般有3個等級的尿素硝銨溶液銷售，即含N28%，30%和 32%。
[0004]工業生產UAN溶液一般採用液體尿素和液體硝銨在一固定配製槽內完成混合，力口酸，加緩蝕劑等步驟，配製好的溶液需要進一步微調至產品各項指標調整合格後，將配製完成的溶液降溫至常溫外送。上述操作步驟繁瑣且需要較長配製時間，生產周期較長，難以滿足大規模大批量的生產要求。
實用新型內容
[0005]針對上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，克服了生產周期長的缺點，生產效率大幅提升，滿足生產工藝需求，能夠快速，保質保量的完成工業化生產需要。
[0006]本實用新型採用的技術方案是:
[0007]—種工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，包括殼體，攪拌器和冷卻器，所述殼體的頂部設有尿素溶液進口、硝銨溶液進口、循環線溶液進口、放空排氣口、加酸口、緩蝕劑加入口和脫鹽水進口，所述攪拌器包括攪拌軸，電機和攪拌槳葉，所述電機安裝在所述殼體的頂部中心，所述攪拌軸沿所述殼體軸向設置，所述攪拌軸一端連接在所述電機上，另一端伸入殼體內部，所述攪拌槳葉安裝在所述攪拌軸另一端，所述殼體的側壁的下部設有尿素硝銨液位計接口、尿素硝銨密度計接口和溫度計接口，所述殼體的底部設有尿素硝銨溶液出口，所述殼體內底部設有所述冷卻器，所述冷卻器包括冷卻盤管和換熱器封頭，所述冷卻盤管位於所述攪拌漿葉的下方，所述冷卻盤管的冷卻水引入端和冷卻水引出端分別伸出所述殼體的側壁與所述換熱器封頭固定連接，所述冷卻盤管的冷卻水引入端和冷卻水引出端分別與所述換熱器封頭上設置的冷卻水進口和冷卻水出口相連接。
[0008]本實用新型所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其中，所述殼體的側壁的下部還設有尿素液位計接口。
[0009]本實用新型所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其中，所述殼體的內側壁上設有至少一塊擾流板。
[0010]本實用新型所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其中，所述擾流板為4塊，沿所述殼體內側壁均勻分布。
[0011]本實用新型所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其中，所述攪拌槳葉採用單槳式或雙漿式，所述攪拌槳葉距離所述冷卻盤管上部距離30-80cm。
[0012]本實用新型所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其中，所述冷卻盤管的管束為U型管或盤型管，所述冷卻盤管的冷卻水引入端和冷卻水引出端分別通過法蘭與換熱器封頭固定連接。
[0013]本實用新型所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其中，所述殼體的側壁的下部還設有人孔一，所述殼體的頂部設有人孔二。
[0014]本實用新型所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其中，所述殼體的頂部設有備用口。
[0015]本實用新型所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其中，所述殼體的頂部設有浮球液位計出口。
[0016]本實用新型所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其中，所述殼體為圓柱形，所述殼體、攪拌器和擾流板均由不鏽鋼材料製成。
[0017]本實用新型有益效果:
[0018]本實用新型工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，在殼體內設置冷卻器，可以快速降低溶液溫度，另一個作用是溶液溫度降低後，溶液輸送泵不易汽化，有利於泵設備的正常穩定運行，如果設置在設備外部，需要通過開啟輸送泵加壓至外部換熱器降溫，操作程序較為繁瑣，且高溫下，輸送泵很容易汽化，泵打量較差，冷卻器不設置外部筒體，可以隨時抽出檢修；設置循環線溶液進口一方面是防止輸送泵出口憋壓，另一方面，因為攪拌器距離設備底部有一定高度，開始階段不用泵的循環線循環，溶液混合較慢，有了循環線溶液進口，尿素和硝銨溶液在配製槽液位低於攪拌器葉片時可以加速混合；UAN溶液配製後密度值隨溫度變化，對於總氮含量在32-32.5 %的UAN溶液，密度隨溫度變化，在40°C時一般為 1.300-1.310, 50 0C % 1.295-1.300，60 V 為 1.29-1.295，70 V 為 1.285-1.290，80 V 為
1.280-1.285，設置UAN密度計接口和溫度計接口，在UAN溶液配製過程中，可以通過密度指示和溫度對應關係，隨時觀察溶液溫度，根據溫度變化及時開停冷卻水，防止溶液溫度過高或過低及時判斷UAN溶液的質量；攪拌器可以加速溶液混合，在溶液配製時加入稀硝酸和緩蝕劑後，攪拌器還可以加速這兩種輔助介質的混合，減少配製時間；通過緩蝕劑加入口在溶液內加入緩蝕劑，加入一定比例的緩蝕劑後，UAN溶液可以在普通碳鋼設備儲存或管線內輸送，採用該設備將溶液混合、降溫，加酸，加緩蝕劑等步驟集中在一臺設備內完成，克服了生產周期長的缺點，生產效率大幅提升。
[0019]本實用新型工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，通過增設尿素液位計接口，在溶液配製過程中，減少只有一隻UAN液位計顯示產生的密度指示偏差，液位顯示準確。
[0020]本實用新型工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，所述殼體的內側壁上設有至少一塊擾流板，可以防止溶液在設備內形成渦流，加速溶液湍流混合，縮短配製時間。
[0021]本實用新型工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，所述攪拌槳葉採用單槳式或雙漿式，所述攪拌槳葉距離所述冷卻盤管上部距離30-80cm，有利於換熱器的檢修，溶液混合效果好。
[0022]本實用新型工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，設置人孔一和人孔二分別用於設備檢修時人員進出和用於配製時的觀察溶液或設備內件的工作情況。
[0023]本實用新型工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，備用口為預留口備用。
[0024]本實用新型工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，設置浮球液位計，便於現場觀察和校對液位。
[0025]本實用新型工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，所述殼體、攪拌器和擾流板均由不鏽鋼材料製成，可以有效防止尿素和硝銨溶液配製過程產生的腐蝕。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型工業生產尿素硝銨溶液的專用設備的結構示意圖；
[0027]圖2為本實用新型工業生產尿素硝銨溶液的專用設備的俯視圖。
[0028]圖中:1、尿素溶液進口 ；2、硝銨溶液進口 ；3、循環線溶液進口 ；4、放空排氣口 ；5、加酸口 ；6、緩蝕劑加入口 ；7、脫鹽水進口 ；8、備用口 ；9、浮球液位計出口 ；10、擾流板；11、端蓋；12、冷卻水進口 ；13、冷卻水出口 ；14、冷卻盤管；15、尿素液位計接口 ；16、UAN液位計接口 ；17、UAN密度計接口 ；18、UAN溶液出口 ；19、溫度計接口 ；20、人孔一；21、人孔二；22、電機；23、攪拌槳葉；24、攪拌軸。
[0029]以下將結合附圖和實施例，對本實用新型進行較為詳細的說明。

【具體實施方式】
[0030]實施例1
[0031]如圖1和圖2所示，一種工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，包括殼體，攪拌器和冷卻器，殼體為直徑5米，高度6米的圓柱形，殼體的頂部設有尿素溶液進口 1、硝銨溶液進口 2、循環線溶液進口 3、放空排氣口 4、加酸口 5、緩蝕劑加入口 6和脫鹽水進口 7，攪拌器包括攪拌軸24，電機22和攪拌槳葉23，電機22安裝在殼體的頂部中心，攪拌軸24 —端連接在電機22上，另一端伸入殼體內部，攪拌槳葉23安裝在攪拌軸24另一端，攪拌槳葉23採用單槳式，攪拌槳葉23距離冷卻盤管14上部距離50cm，殼體的側壁的下部設有尿素液位計接口 15、UAN液位計接口 16、UAN密度計接口 17和溫度計接口 19，殼體的底部設有UAN溶液出口 18，殼體內底部設有冷卻器，冷卻器包括冷卻盤管14和換熱器封頭11，冷卻盤管14的冷卻水引入端和冷卻水引出端分別伸出殼體的側壁與換熱器封頭11通過法蘭固定連接，冷卻盤管14的冷卻水引入端和冷卻水引出端分別與換熱器封頭11上設置的冷卻水進口 13和冷卻水出口 12相連接，冷卻盤管14的管束為U型管；殼體的內側壁上設有4塊擾流板10，擾流板長度為4m，寬度為30cm，厚度為10cm，沿殼體內側壁均勻分布，殼體的側壁的下部還設有人孔一 20，殼體的頂部設有人孔二 21，殼體的頂部還設有備用口 8和浮球液位計出口 9，殼體、攪拌器和擾流板10均由304L不鏽鋼材料製成。
[0032]本實施例工業生產尿素硝銨溶液的專用設備的使用方法，包括以下步驟:
[0033](a)按1:1質量比分別通過尿素溶液進口 I和硝銨溶液進口 2將液體尿素和硝銨溶液同時加入到設備中，通過UAN液位計分別計量液體尿素和硝銨溶液的配比量；
[0034](b)當設備中溶液高度大於攪拌槳葉23後開啟攪拌器，打開冷卻器中循環冷卻水進行降溫，根據UAN液位計顯示達到配製需要的液位時，停止進料；
[0035](c)根據顯示的溫度、密度，確認物料配製的質量，控制UAN溶液密度在1.28-1.33之間，兩種溶液進料完成後，通過緩蝕劑加入口 6加入緩蝕劑；
[0036](d)加入硝酸調節pH值為7.0時，分析確認合格後，將UAN溶液通過UAN溶液出口18引入輸送泵送出。
[0037]實施例2
[0038]與實施例1的區別在於:攪拌槳葉23距離冷卻盤管14上部距離80cm ;冷卻盤管14的管束為盤型管；步驟(d)中調節pH值為6.55。
[0039]實施例3
[0040]如圖1和圖2所示，一種工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，包括殼體，攪拌器和冷卻器，殼體為直徑5米，高度6米的圓柱形，殼體頂部設有尿素溶液進口 1、硝銨溶液進口
2、循環線溶液進口 3、放空排氣口 4、加酸口 5、緩蝕劑加入口 6和脫鹽水進口 7，攪拌器包括攪拌軸24，電機22和攪拌槳葉23，電機22安裝在殼體頂部中心，攪拌軸24 —端連接在電機22上，另一端伸入殼體內部，攪拌槳葉23安裝在攪拌軸24另一端，攪拌槳葉23採用雙槳式，攪拌槳葉23距離冷卻盤管14上部距離50cm，殼體側壁的下部設有尿素液位計接口15、UAN液位計接口 16、UAN密度計接口 17和溫度計接口 19，殼體的底部設有UAN溶液出口18，殼體內底部設有冷卻器，冷卻器包括冷卻盤管14和換熱器封頭11，冷卻盤管14的冷卻水引入端和冷卻水引出端分別伸出殼體的側壁與換熱器封頭11通過法蘭固定連接，冷卻盤管14的冷卻水引入端和冷卻水引出端分別與換熱器封頭11上設置的冷卻水進口 13和冷卻水出口 12相連接，冷卻管14的管束為U型管；殼體的內側壁上設有4塊擾流板10，擾流板長度為3m，寬度為20cm，厚度為8cm，沿殼體內側壁均勻分布，殼體的側壁的下部還設有人孔一 20，殼體的頂部設有人孔二 21，殼體的頂部還設有備用口 8和浮球液位計出口 9，殼體、攪拌器和擾流板10均由304L不鏽鋼材料製成。
[0041]本實施例工業生產尿素硝銨溶液的專用設備的使用方法，包括以下步驟:
[0042](a)首先通過尿素溶液進口 I加入液體尿素溶液，通過尿素液位計15確定需要的尿素配比量；
[0043](b)尿素進料完成後，通過硝銨溶液進口 2加入液體硝銨，通過UAN液位計計量高度，確定需要的硝銨配比量；
[0044](c)兩種物料完成後開啟攪拌器和冷卻器，通過緩蝕劑加入口 6加入緩蝕劑，通過加酸口 5加硝酸調節pH值為6.6時，觀察溶液的溫度、密度變化，控制UAN溶液密度在1.28-1.33之間，分析取樣，合格後送出。
[0045]實施例4
[0046]與實施例3的區別在於:攪拌槳葉23距離冷卻盤管14上部距離30cm ;步驟⑷中調節pH值為7.23。
[0047]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，包括殼體，其特徵在於:還包括攪拌器和冷卻器，所述殼體的頂部設有尿素溶液進口(I)、硝銨溶液進口(2)、循環線溶液進口(3)、放空排氣口(4)、加酸口(5)、緩蝕劑加入口(6)和脫鹽水進口(7)，所述攪拌器包括攪拌軸(24)，電機(22)和攪拌槳葉(23)，所述電機(22)安裝在所述殼體頂部中心，所述攪拌軸(24)沿所述殼體軸向設置，所述攪拌軸(24) —端連接在所述電機(22)上，另一端伸入所述殼體內部，所述攪拌槳葉(23)安裝在攪拌軸(24)另一端，所述殼體的側壁的下部設有尿素硝銨液位計接口(16)、尿素硝銨密度計接口(17)和溫度計接口(19)，所述殼體的底部設有尿素硝銨溶液出口(18)，所述殼體內底部設有所述冷卻器，所述冷卻器包括冷卻盤管(14)和換熱器封頭(11)，所述冷卻盤管(14)位於所述攪拌漿葉(23)的下方，所述冷卻盤管(14)的冷卻水引入端和冷卻水引出端分別伸出所述殼體的側壁與所述換熱器封頭(11)固定連接，所述冷卻盤管(14)的冷卻水引入端和冷卻水引出端分別與所述換熱器封頭(11)上設置的冷卻水進口(13)和冷卻水出口(12)相連接。
2.根據權利要求1所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其特徵在於:所述殼體的側壁的下部還設有尿素液位計接口(15)。
3.根據權利要求1所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其特徵在於:所述殼體的內側壁上設有至少一塊擾流板(10)。
4.根據權利要求3所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其特徵在於:所述擾流板(10)為4塊，沿所述殼體內側壁均勻分布。
5.根據權利要求1所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其特徵在於:所述攪拌槳葉(23)採用單槳式或雙漿式，所述攪拌槳葉(23)距離所述冷卻管(14)上部距離30_80cmo
6.根據權利要求1所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其特徵在於:所述冷卻盤管(14)的管束為U型管或盤型管，所述冷卻盤管(14)的冷卻水引入端和冷卻水引出端分別通過法蘭與換熱器封頭(11)固定連接。
7.根據權利要求1所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其特徵在於:所述殼體的側壁的下部還設有人孔一(20)，所述殼體的頂部設有人孔二(21)。
8.根據權利要求1所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其特徵在於:所述殼體的頂部設有備用口(8)。
9.根據權利要求1所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其特徵在於:所述殼體的頂部設有浮球液位計出口(9)。
10.根據權利要求1-9任意一項所述的工業生產尿素硝銨溶液的專用設備，其特徵在於:所述殼體為圓柱形，所述殼體、攪拌器和擾流板(10)均由不鏽鋼材料製成。
【文檔編號】C05C13/00GK204174118SQ201420561001
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月26日 優先權日:2014年9月26日
【發明者】高原, 張靜忠 申請人:安徽淮化股份有限公司