[发明专利]一种利用疏水余热的尿素水解反应器及其尿素水解方法

权利要求书

1.一种利用疏水余热的尿素水解反应器，其特征在于，所述尿素水解反应器包括壳体、换热管束和集箱，所述壳体的内部空间包括下部的液相区和上部的气相区；所述换热管束包括换热管、支撑隔板和预热段，换热管通过支撑隔板设置在壳体的液相区内，换热管的入口端和出口端分别与布置在壳体外侧的集箱的蒸汽进口和疏水出口相连通；

其中，所述预热段布置在换热管的出口端并形成由包壳围成的半封闭式结构，预热段的入口处设置有尿素溶液进口且预热段的出口通向壳体的液相区。

2.根据权利要求1所述利用疏水余热的尿素水解反应器，其特征在于，所述壳体的顶壁上设置有气体出口和维修人孔，壳体的底壁上设置有远离尿素溶液进口的底部排污口和紧急排放口，壳体的侧壁上设置有液面排污口。

3.根据权利要求1所述利用疏水余热的尿素水解反应器，其特征在于，所述壳体下部的液相区和上部的气相区之间通过设定液位面分隔，所述设定液位面高于换热管束的顶面。

4.根据权利要求1所述利用疏水余热的尿素水解反应器，其特征在于，所述预热段内还间隔设置有若干个交错布置的折流板，通过尿素溶液进口进入预热段的尿素溶液在所述折流板之间相对于换热管出口端内的疏水逆向迂回流动。

5.根据权利要求1所述利用疏水余热的尿素水解反应器，其特征在于，所述集箱包括箱体，所述箱体由隔板分隔形成彼此分隔的蒸汽进口区和疏水出口区，所述蒸汽进口区设置有蒸汽进口并且与换热管的入口端相连，所述疏水出口区设置有疏水出口并且与换热管的出口端相连。

6.一种尿素水解方法，其特征在于，采用权利要求1至5中任一项所述利用疏水余热的尿素水解反应器进行尿素的水解。

7.根据权利要求6所述的尿素水解方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过尿素溶液进口通入预定量的尿素溶液并在壳体内形成下部的液相区和上部的气相区；

通过集箱的蒸汽进口向换热管中通入蒸汽对尿素溶液进行加热并通过集箱的疏水出口导出疏水；

持续通过尿素溶液进口通入尿素溶液并利用预热段中流过的疏水进行预热，收集尿素溶液经换热管中蒸汽进一步加热后水解产生的氨气。

8.根据权利要求7所述的尿素水解方法，其特征在于，通过尿素溶液进口进入预热段的尿素溶液的温度为～40℃，经过预热段之后进入壳体下部的液相区的尿素溶液的温度为70～90℃，经换热管进一步加热的尿素溶液的温度为140～160℃。

9.根据权利要求7所述的尿素水解方法，其特征在于，通过集箱的蒸汽进口进入集箱和换热管的蒸汽温度为170～180℃，流经换热管后冷凝的疏水温度为170～180℃，流经预热段之后通过集箱的疏水出口流出的疏水温度为120～130℃。

10.根据权利要求7所述的尿素水解方法，其特征在于，所述方法还包括定期清除壳体中不溶于水的固体沉积物和悬浮物以及将尿素溶液彻底排尽进行检修的步骤。