176870. lajstromszámú szabadalom • Berendezés karbamát kondenzálására karbamid szintetizáló készülékekben
3 176870 4 A képződött ammónium-karbamát-oldatot a 10 vezetéken át távolítják el. Ha a kondenzációs hőt gőzképzésre használják fel, készüléket kell alkalmazni a gőz elválasztására, melyet megfelelően a karbamát-kondenzátorhoz csatlakoztatnak. Amennyiben a folyadék és a gőz egyenletes eloszlatása különösen fontos a kondenzátor helyes működtetése és az NH3, C02 és H20 gőzök kondenzációs hőjének a lehető legmagasabb hőmérsékleten való kinyerése céljából, szokásosan költséges eloszlató rendszereket alkalmaznak a hőcserélő bevezető csatlakozásánál. Nehéz feladat a fenti eloszlatok kifogástalan működésének a biztosítása és a karbamát kikristályosodása miatti eltömődések megakadályozása. Ezen felül rendkívül költséges vertikális helyzetű hőcserélőket alkalmazni a szükséges tartószerkezetek miatt, különösen nagy teljesítményű berendezések esetében, továbbá amikor gözleválasztót is alkalmazni kell a hő hasznosítása útján előállított gőz számára. Emellett igen nehéz egyenletes eloszlatást megvalósítani, ha a készülék térfogata jelentős (nagy teljesítményű berendezések). Meglepő módon azt találtuk —• és ez a találmány tárgya - -, hogy ha a kisnyomású fokozatból érkező (komprimált) ammónium-karbonát-oldat és a karbamát nagy nyomáson végzett elbontásából jövő NH3, C02 és H20 gőzök clcgyét (az elegy nyomása 50—300 atm) vízszintes csöves, AP hidrosztatikus nyomás alatt álló kondenzációs zónába vezetjük be 50—300 atm bemenő nyomással, könnyen megszüntethetők a fent említett hátrányok. A AP érték 0,5—5 atm között változik és bármilyen ismert módszerrel előállítható; így nyomásszabályozó szeleppel is, de előnyösen folyadék-nyomómagassággal (AH) a kivezetésnél. A találmány szerinti berendezés vízszintes csőköteges kondenzátort, előnyösen Kettle-típusú kondenzátort, és az ammónia, víz, szén-dioxid és vizes ammóniumkarbamát-oldatnak a kondenzátorba való bevezetésére szolgáló vezetéket vagy vezetékeket tartalmaz, és a csőköteg csövei a kivezetésnél AH folyadékoszlop-magasság hidrosztatikai nyomás alatt állnak, a AH folyadékoszlop-magasság és a vízszintes csőköteg legkülső csövei átmérőjének aránya pedig 5 és 30 között van, előnyösen 10. A 20" o-nál több folyadékot tartalmazó keverék belép a csövekbe és kondenzálódik, a kondenzátumot eltávolítjuk a kondenzátorból, míg a kondenzációs hőt a kondenzátor köpenyében való gőzképzésre hasznosítjuk. A találmány ismertetésénél — a találmány körének korlátozása nélkül — a 2. ábrára hivatkozunk. Az 1 vízszintes csöves kondenzátorba betápláljuk a karbamát kisnyomású bontási szakaszából jövő 2 karbonátoldatot és a nagynyomású bontási szakaszból érkező, C02+NH3 + H20 tartalmú 3 gázelegyet. A vízszintes hőcserélőhöz kiürítésre szolgáló 5 cső csatlakozik, amely lehetővé teszi a kívánt 6 AH fenntartását, amelyet legyőz a karbonát és a kondenzált NH3, C02 és 5 H20 gőzök keveréke. A képződött vízgőz az 1 kondenzátort a 4 csövön keresztül hagyja el. A találmány szerinti berendezés előnyei: 1. A beruházási költség csökkenése (a hőt gőzképzésre felhasználva nincs szükség eloszlató rendszerre, gőz-10 szeparátorra és csökken a tartószerkezet-igény). 2. Az optimális feltételek között a művelet megbízhatóan hajtható végre, kristályképződés nem következik be. 3. A hőt maximális hőmérsékleten nyerjük vissza 15 (jobb minőségű gőz képződik), ha a kondenzációt nagy nyomáson hajtjuk végre. A találmány jobb megértését segíti elő a következő példa. 20 Példa A 2. ábra Kettle-típusú, vízszintes csőköteges 1 hőcserélőt mutat. A karbamát-bontási szakaszból (nem látható a rajzon) 25 jövő 150 atm nyomású, NH3, C02 és H2O tartalmú 3 gőzöket (hőmérséklet =190 °C, időegységenkénti átfolyás--60 tonna) elegyítjük a kisnyomású fokozatból recirkuláltatott és előzetesen 150 ata-ra komprimált vizes 2 ammónium-karbonát-oldattal (az oldat hőmérsékle- 30 te=70 °C; időegységenkénti átfolyás=25 tonna) és kondenzáltatjuk a csőköteg 7 csöveiben. A hőt a köpenybe bevezetett folyadékfázis forralása útján nyerjük ki, a képződött vízgőz a 4 vezetéken át távozik. 35 A AH/D arányt 10-es értéken tartva a vízszintes csőköteges kondenzátor csövei teljesen fel vannak töltve folyadékkal és a kondenzáció akadálytalanul végbemegy. A képződött gőz hőmérséklete 147 °C, míg a szokványos készülékek nem képesek 138 °C-nál magasabb hő- 40 mérsékletű gőz előállítására. Szabadalmi igénypont 45 Berendezés karbamát kondenzálására karbamid szintetizáló készülékekben, azzal jellemezve, hogy vízszintes csőköteges kondenzátort, előnyösen Kettle-típusú kondenzátort (1) és az ammónia, víz, széndioxid és vizes ammóniumkarbamát-oldatnak a kondenzátorba való 50 bevezetésére szolgáló vezetéket vagy vezetékeket tartalmaz, és a csőköteg (7) csövei a kivezetésnél AH folyadékoszlop-magasság (6) hidrosztatikai nyomás alatt állnak, a AH folyadékoszlop-magasság és a vízszintes csőköteg (7) legkülső csövei átmérőjének aránya pedig 5 és 30 55 között van, előnyösen 10. 1 lap rajz 2 ábrával A kiadásért felel : a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 81.1432.66-42 Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkő István igazgató 2
