[发明专利]风能制尿素装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种制尿素的装置，尤其是一种风能制尿素的装置。

背景技术

尿素是由碳、氢、氧和氢组成的有机化合物，目前尿素的生产原料主要是天然气、煤、石油，把它们同水，空气进行一系列化学反应就可产生，其主要过程是合成氨，并将氨和二氧化碳合成尿素，但是目前合成氨的步骤繁琐且能源消耗较大。

发明内容

为了克服合成氨能源消耗大且步骤繁琐的问题，本发明提供一种风能制尿素装置，该方法使用风能为能源，水和氮气为材料制造氨气，能够节省大量能源。

本发明解决问题所采用的技术方案是：

一种风能制尿素装置，其特征在于由风力发电机，电解水箱，制氨器，二氧化碳制造器，尿素制造器，单向节流阀，氮气罐组成，风力发电机与电解水箱上的阴极棒和阳极棒相连，电解水箱阴极排气口通过单向节流阀连接制氨器氢气进口，制氨器氮气进口通过单向节流阀与氮气罐相连，电解水箱阳极排气口连接二氧化碳制造器进气口，二氧化碳制造器开有碳粉进口，制氨器出气口通过单向节流阀与尿素制造器氨气进口连接，二氧化碳制造器出气口通过单向节流阀与尿素制造器二氧化碳进气口连接，二氧化碳制造器通过热交换器与制氨器和尿素制造器连接，风力发电机产生电流流入阴极棒和阳极棒电解水，阴极出口产生氢气，阳极出口产生氧气，氢气进入制氨器中与氮气进口进入的氮气反应产生氨，产生的氨气进入尿素制造器中，电解水箱阴极出口产生的氧气通入二氧化碳制造装置中与碳粉完全燃烧反应产生二氧化碳，二氧化碳通入尿素制造装置中与氨气在高温高压条件下反应产生化肥。

本发明的有益效果是通过风能作为能源，二氧化碳完全燃烧，清洁环保，能源消耗小。

附图说明

附图为风能制尿素装置的原理示意图。

在图中1.风力发电机，2.电解水箱，3.单向节流阀，4.氮气罐，5.制氨器，6.二氧化碳制造器，7.尿素造器，8.热交换装置。

具体实施方式

 

一种风能制尿素装置，由风力发电机（1），电解水箱（2），制氨器（5），二氧化碳制造器（6），尿素制造器（7），单向节流阀（3），氮气罐（4）组成，风力发电机（1）与电解水箱（2）上的阴极棒和阳极棒相连，电解水箱（2）阴极排气口通过单向节流阀（3）连接制氨器（5）氢气进口，制氨器（5）氮气进口通过单向节流阀（3）与氮气罐（4）相连，电解水箱（2）阳极排气口连接二氧化碳制造器（6）进气口，二氧化碳制造器（6）开有碳粉进口，制氨器（5）出气口通过单向节流阀（3）与尿素制造器（7）氨气进口连接，二氧化碳制造器（6）出气口通过单向节流阀（3）与尿素制造器（7）的二氧化碳进气口连接，二氧化碳制造器（6）通过热交换器（8）与制氨器（5）和尿素制造器（7）连接。

具体实施中，有多个实施细节和优化方案：

1. 制氨装置中的温度控制在502~514℃，压强控制在2.3*10⁷~5.2*10⁷Pa。

2. 制氨装置氢气入口与氮气入口气体流量比为2.9:1~3.2:1。

3. 尿素制造装置氨气入口与二氧化碳入口流量比为1.8:1~2.1:1。