一种颗粒尿素和UAN液态尿素的联产装置

摘要

本发明涉及一种颗粒尿素和UAN液态尿素的联产装置，包括闪蒸系统和蒸发造粒系统，所述闪蒸系统包括：闪蒸加热器、闪蒸分离器、尿液槽、尿液中转泵以及尿液缓冲槽；来自低压的尿液在本发明的装置下既可以独立生产颗粒尿素或用于生产UAN所需浓度的液态尿素，又可以同时生产两种产品，极大的减少了生产成本，使产品结构更加合理化调节，满足了市场的需求。

说明书

技术领域

本发明涉及尿素生产技术领域，具体涉及一种颗粒尿素和UAN液态尿素的联产装置。

背景技术

UAN是一种无压氮肥溶液。它是分别将68%-75%的尿素溶液和75%-95%的硝铵溶液及防腐试剂经过计量，然后混合、冷却得到。现阶段由于固体尿素及硝铵的产能过剩，市场低迷，导致颗粒尿素产品价格下滑，UAN在国外市场有着广阔的发展前景，借此需要有一种既能生产UAN液氮肥，又可以生产颗粒尿素的装置来降低工厂生产成本，使工厂的产品多样化，增强企业的竞争力。

在实际的生产中，利用现有的水溶液全循环装置只能产出颗粒尿素和一定浓度的液态尿素溶液的一种，若要同时生产出合格的颗粒尿素以及所需浓度的液态尿素，需要有各自不同的生产线，投资大、成本高，且不利于生产的集中化管理。由于UAN液氮肥和颗粒尿素价格的波动，就需要时刻对两种产品的结构进行调整，同时也要保证颗粒尿素的质量达标，来满足市场的要求；又要根据情况来调整液态尿素的浓度，以降低UAN的生产成本。

如果上述的问题不能得到解决，企业将不能让产品结构合理化，带动产业链的进行，进而导致公司效益下滑。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提供一种颗粒尿素和UAN液态尿素的联产装置，实现既能单独生产颗粒尿素或所需浓度的液态尿素，又能在不减负荷的情况下联产颗粒尿素和所需浓度的液态尿素的效果，实现企业产品结构的合理化，实现利润的最大化。

为解决上述问题，设计采用如下技术方案：

一种颗粒尿素和UAN液态尿素的联产装置，包括闪蒸系统和蒸发造粒系统，所述闪蒸系统包括：闪蒸加热器、闪蒸分离器、尿液槽、尿液中转泵以及尿液缓冲槽，所述闪蒸加热器的进口端与尿液输送管路连接，闪蒸加热器的出口端与所述闪蒸分离器的液相进口端连接，所述尿液槽内分为尿液事故室和尿液新鲜室，所述所述闪蒸分离器的液相进口端与闪蒸加热器的出口端连接，闪蒸分离器的气相出口端的管路上设有压力调节阀；所述闪蒸分离器的液相出口端分为两路，一路通过第一截止阀与蒸发造粒系统连接，另一路通过第二截止阀与尿液新鲜室的进口端连接；所述尿液新鲜室的出口端与尿液中转泵的进口端连接，所述尿液中转泵的出口端分为三路，一路通过第一调节阀与蒸发造粒系统连接，一路通过第二调节阀与尿液缓冲槽连接，一路与尿液事故室的进口端连接。

进一步，所述蒸发造粒系统包括依次相连的一段蒸发闪蒸加热器、一段蒸发分离器、二段蒸发闪蒸加热器、二段蒸发分离器、熔融泵以及造粒塔，所述一段蒸发分离器的液相进口端分为两路，一路与闪蒸分离器的液相出口端通过第一截止阀连接，一路与中转泵的出口端通过第一调节阀连接。

进一步，所述闪蒸分离器的气相出口端连接有闪蒸表冷器。

进一步，所述尿液事故室的出口端通过尿液槽回收泵与闪蒸加热器的进口端连接。

进一步，所述尿液槽内的尿液事故室与尿液新鲜室通过隔板分隔。

本发明的有益效果在于：本发明将来自低压的尿素溶液进入到闪蒸分离器进行闪蒸，通过控制闪蒸加热器的温度，以及利用闪蒸分离器气相出口的压力调节阀来调节闪蒸分离器内的真空度，从而调节进入尿液新鲜室的尿液浓度，以达到UAN液氮肥配置所需要的浓度；尿液新鲜室内的尿液通过尿液中转泵，部分送至蒸发造粒系统，通过第一调节阀来控制进入蒸发的量，经蒸发浓缩后去造粒；部分送至尿液缓冲槽贮存，用来配置UAN液氮肥，通过第二调节阀来控制流量，以及尿液新鲜室的液位，防止闪蒸分离器破真空；开车初期或事故时，可以通过尿液中转泵副线送至尿液事故室，通过与尿液事故室连接的尿液回收泵送回闪蒸加热器回收利用。

本发明既能单独生产颗粒尿素或UAN所需浓度的液态尿素，又能在不减负荷的情况下联产颗粒尿素和所需浓度的液态尿素，减少了生产成本，提高了生产效率，实现企业产品结构的合理调整，以适应市场的需求；同时设计通过尿液中转泵使尿液进入蒸发造粒系统的过料稳定，减少了缩二脲的生成，提高了产品的质量。

附图说明

下面结合附图就本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

参照图1所示的一种颗粒尿素和UAN液态尿素的联产装置，包括闪蒸系统和蒸发造粒系统，所述闪蒸系统包括：闪蒸加热器5、闪蒸分离器4、尿液槽、尿液中转泵17以及尿液缓冲槽11，闪蒸加热器5的进口端与尿液输送管路21连接，闪蒸加热器5的出口端与所述闪蒸分离器4的液相进口端连接，尿液槽可利用原有的尿液槽设备，只需在尿液槽内设置隔板3将其分为尿液事故室1和尿液新鲜室2，无需增加设备；闪蒸分离器4的液相进口端与闪蒸加热器5的出口端连接，闪蒸分离器4的气相出口端的管路上设有压力调节阀14并连接闪蒸表冷器6，用于冷凝闪蒸的气相。

蒸发造粒系统包括依次相连的一段蒸发闪蒸加热器7、一段蒸发分离器8、二段蒸发闪蒸加热器9、二段蒸发分离器10、熔融泵18以及造粒塔19。

闪蒸分离器4的液相出口端分为两路，一路通与一段蒸发闪蒸加热器7连接，另一路与尿液新鲜室2的进口端连接；尿液新鲜室2的出口端与尿液中转泵12的进口端连接，尿液中转泵12的出口端分为三路，一路与一段蒸发闪蒸加热器7连接，一路与尿液缓冲槽11连接，一路与尿液事故室1的进口端连接，作为副线使用，当尿素浓度不合格时，可以用该副线进行置换；尿液事故室1的出口端通过尿液槽回收泵20与闪蒸加热器5的进口端连接。

为了使闪蒸分离器4下液进入尿液新鲜室2，在闪蒸分离器4至尿液新鲜室2之间的管路上设置第二截止阀16，闪蒸分离器4至尿一段蒸发闪蒸加热器7之间的管路上设置第一截止阀15，以方便闪蒸分离器4下液的切换。

为了调整进入一段蒸发闪蒸加热器7的尿液量，尿液中转泵17的出口与一段蒸发闪蒸加热器7之间设有第一调节阀13，来控制进入蒸发造粒系统的尿液量，从而控制颗粒尿素的量；尿液中转泵17与尿液缓冲槽11之间设有第二调节阀12，来控制尿液新鲜室2的液位，确保闪蒸分离器4不会破真空。

本发明的具体工作过程如下：

1、单独生产UAN所需的尿素溶液：

    打开闪蒸分离器4下液的第二截止阀16，关闭去一段蒸发闪蒸加热器的第一截止阀15，通过闪蒸加热器5和压力调节阀14来控制闪蒸分离器内的温度为102℃，压力为-18Kpa，闪蒸后的尿素溶液在重力的作用下进入尿液新鲜室2，为了防止破真空提前在尿液新鲜室加注5%的水，然后启动尿液中转泵17送入尿液槽事故室1，进行置换，合格后的66%-75%的尿素溶液通过第二调节阀12被送往尿液缓冲槽11贮存，以用于配置UAN液氮肥。

2、单独生产颗粒尿素：

    方式一：打开闪蒸分离器4下液的第一截止阀15关闭去尿液新鲜室的第二截止阀16，使闪蒸分离器4下液直接进入蒸发造粒系统，并通过闪蒸加热器5和压力调节阀14来控制与蒸发造粒系统中压缩机负荷相对应的闪蒸的温度与压力，最终去造粒。

方式二：打开闪蒸分离器4下液的第二截止阀16关闭去一段蒸发闪蒸加热器7的第一截止阀15，通过闪蒸加热器5和压力调节阀14来控制闪蒸分离器内的温度为102℃，压力为-28Kpa，进入尿液新鲜室2的尿素溶液再通过尿液中转泵17送至一段蒸发闪蒸加热器7，用第一调节阀13控制进入蒸发造粒系统的尿素溶液流量，最后进行造粒。

3、联产颗粒尿素和UAN液态尿素：

    打开闪蒸分离器4下液的截止阀16，关闭去一段蒸发闪蒸加热器7的第一截止阀15，通过闪蒸加热器5和压力调节阀14来控制闪蒸分离器内的温度为102℃，压力为-18Kpa，闪蒸后的尿素溶液在重力的作用下进入尿液新鲜室2，为防止破真空应提前在尿液新鲜室内加注5%的水，然后启动尿液中转泵17送入尿液事故室1，进行置换，尿素溶液浓度合格后，部分送入尿液缓冲槽11，用来配置UAN，部分送入一段蒸发闪蒸加热器7，通过第一调节阀13来控制进入一段蒸发闪蒸加热器7的量，并根据系统的负荷来调节一段、二段蒸发的真空度和压力，最后通过熔融泵18送至造粒塔19造粒。

以上所述，仅为本发明较佳具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此本发明保护范围以权利要求书的保护范围为准。