[实用新型]反应气体辅助降温的石灰氮水解冷却装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及双氰胺工艺设备技术领域，特别涉及一种反应气体辅助降温的石灰氮水解冷却装置。

背景技术：

二聚氰胺(缩写DICY或DCD)分子式为(NH₂CN)₂，又名双氰胺、二氰二氨，是一种白色棱形结晶性粉末。双氰胺是一种重要的精细化工原料，可用于医药、染料、涂料、农药、电子、玻璃纤维、润滑剂及阻燃剂等。工业生产双氰胺是通过石灰氮(分子式为CaCN₂)水解、脱钙反应和过滤获得单氰胺(分子式为NH₂CN)液体，然后进行单氰胺聚合、结晶、过滤、干燥得到双氰胺产品。其反应方程式如下：

2CaCN₂+2H₂O→Ca(HCN₂)₂+Ca(OH)₂

Ca(HCN₂)₂+CO₂+H₂O→2NH₂CN+CaCO₃

2NH₂CN→(NH₂CN)₂

石灰氮水解脱钙反应会放出大量的热，由于单氰胺不稳定，其含有氰基和氨基，都是活性基团，易发生加成、取代、缩合等反应，故石灰氮水解脱钙反应实际上生成的是单氰胺与双氰胺的混合液。随着温度增加，混合液中双氰胺的生成率越来越高，但由于此时混合液中含有废渣，故这一步生产的双氰胺是难以提纯的，只能随废渣排除。因此为了提高单氰胺的含量，降低成本，就必须控制石灰氮水解脱钙反应尽可能减少这一步中双氰胺的生成率。

单氰胺聚合生成双氰胺需要碱性环境及较高的温度，故需要同时控制反应体系的PH和温度，而现有的工艺反应温度均在60℃以上，控制温度比较难，主要由于成本过高，如使用冷水降温会造成能耗和水资源的极大浪费，尤其对于水资源贫乏的西北地区而言。

发明内容：

鉴于此，有必要设计一种反应气体辅助降温的石灰氮水解冷却装置。

一种反应气体辅助降温的石灰氮水解冷却装置，其特征在于，包括：二氧化碳气源、风机、截止阀、空气压缩机、节流阀、反应容器；其中，二氧化碳气源、风机、截止阀、空气压缩机、节流阀通过管路依次连接，空气压缩机将风机送来的二氧化碳气体压缩成高压气体后输出，节流阀的出气端与反应容器的进气口连接，反应容器的进气口设置在反应容器的底部。

优选的，空气压缩机输出端输出的二氧化碳气体为常压的2～5倍。

优选的，反应容器内设有搅拌装置，进料口设置在反应容器顶部。

优选的，在空气压缩机和节流阀之间还设有一个截止阀。

传统上石灰氮水解冷却都是通过冷却水来实现的，包括夹套和冷却盘管；本实用新型通过将反应气体二氧化碳压缩成高压气体，之后从反应容器下方进入，与溶液接触、膨胀并同时反应，在膨胀恢复常压过程中，二氧化碳吸热，从而达到降温的目的。本实用新型可以配合其他冷却手段使用，从而起到更好的效果。

附图说明：

附图1是一幅较佳实施方式的反应气体辅助降温的石灰氮水解冷却装置的结构示意图。

图中：二氧化碳气源1、风机2、截止阀3、空气压缩机4、节流阀5、反应容器6、进气口61、搅拌装置62、进料口63、截止阀7。

具体实施方式：

如图1所示，一种反应气体辅助降温的石灰氮水解冷却装置，其特征在于，包括：二氧化碳气源1、风机2、截止阀3、空气压缩机4、节流阀5、反应容器6；其中，二氧化碳气源1、风机2、截止阀3、空气压缩机4、节流阀5通过管路依次连接，空气压缩机4将风机2送来的二氧化碳气体压缩成高压气体后输出，节流阀5的出气端与反应容器6的进气口61连接，反应容器6的进气口61设置在反应容器6的底部。

在本实施方式中，空气压缩机4输出端输出的二氧化碳气体为常压的2～5倍。反应容器6内设有搅拌装置62，进料口63设置在反应容器6顶部。在空气压缩机4和节流阀5之间还设有一个截止阀7。