專利名稱：氣/液接觸設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種進行氣／液接觸的設備，其中液體形成連續相。具體地說，本發明涉及用于由氨和二氧化碳制備尿素的反應器。本發明還涉及用于在水溶液中水解尿素的設備。
液體形成連續相的氣／液接觸可以在充滿液體的塔中進行，這種塔也叫做鼓泡塔或鼓泡式洗滌塔。鼓泡塔的結構可以多種多種，其中可包含無規填料或規整填料，經常用作汽提塔或反應器。如US-A-3046307中所述，可以用一系列在塔內水平安裝的多孔擋板、平板或塔盤將鼓泡塔分割成多個小室。
在鼓泡塔中，氣相和液相在穿越整個塔體積的過程中，彼此可以理想地、不斷地進行強烈接觸。在使用多孔塔盤的鼓泡塔中，氣相和液相在穿過板孔時進行再分布。雖然逆流流動可能更常見，氣相和液相也能以并流或錯流方式穿過適當構型的鼓泡塔。鼓泡塔特別適用于由氨和二氧化碳合成尿素和在水溶液中水解尿素。
鼓泡塔可以有多種結構，但常見的工業設計包括直徑大約1至5米、高度大約5至40米的立式塔。用于由氨和二氧化碳合成尿素的鼓泡塔優選是直徑在1．5至4米之間，高度在10至35米之間。
在液體為連續相的系統中，為加強氣／液接觸，塔結構經常是被分割的許多小室。為此，可在塔內安裝整規填料、塔盤，或采用復合結構，將塔內分割成獨立小室。每個小室可被看作一個“連續攪拌釜反應器”(CSTR)，氣相和／或液相的湍流在其中產生所需的攪拌。在下面對本發明的討論中，將參照CSTRs和小室來描述本發明的一個優選實施方案，但所述術語應該被理解為敘述性的，而不是限制性的。
該塔中小室的數目通常至少是2，優選至少是5，而少于40，但最好是少于20。優選是在塔內插入一系列水平塔盤以形成小室。
如果在液相中發生慢反應，液相以所謂活塞式流沙的方式通過該設備時，液相中的轉化率會大大提高。氣相和液相之間的接觸會導致部分氣相的冷凝，例如，在尿素制備過程中，冷凝熱被用來使氨基甲酸銨脫水生成尿素。
如US-A-3046307所述，為實現高轉化率，適于尿素合成的塔通常用一系列沿塔長方向等間隔安裝的水平塔盤隔成多個重疊的小室。用這種方法將合成塔分隔成多個沿反應混合物流動方向排列的小室，目的是使反應組分在每個小室都達到均勻混合。按照US-A-3046307，水平塔盤跨越塔的整個寬度延伸，其上有大量的板孔以便氣／液兩相物流通過。但是，在US-A-3046307的塔中，由于氣體和液體流經同樣的板孔，產生了流速下降的區域，在塔中形成了停滯區，在這里沒有或實際上沒有流動。這種停滯區的存在降低了反應物的總轉化率，降低了塔效率。
板式塔的另一種結構是在水平塔盤與塔內壁之間形成通常是環狀的開口。如果塔盤也是多孔的，液相可以流過環狀開口而氣相流過板孔。但是，這種結構存在著液相沿塔壁流動而與氣相接觸不充分的危險。這種現象被稱作‘短路’，可降低塔所能達到的轉化率。
另一種被認為可導致轉化率降低的現象被稱作‘返混’。如US-A-4098579所述，返混是一部分液相，例如通過板孔，朝著與規定的流動方向相反的方向流動。發生‘返混’時，由于不能保持通過反應器的最佳活塞式流沙，因此反應器性能惡化，產率下降。
本發明的一個目的是提供一種改進的設備，以便在一個液相是連續相的體系中改善氣／液接觸，達到接近理論可能值的轉化率。
具體地說，本發明的目的是改進的適用于由氨和二氧化碳合成尿素和在水溶液中水解尿素的反應器設計本發明的另一個目的是提供防止返混、短路和滯流區行為的塔盤。具體地說，本發明的另一個目的是提供能提高尿素反應產率，增加反應組分通量的反應器設計。
本發明的再一目的是提供一種適宜的方法來改進現有立式塔并使之現代化，以便既能進行合成操作也能進行汽提操作，特別是在尿素工廠。本發明還一個目的是提供一種適宜的方法來使垂直安裝的水解塔現代化以便在保持通量的同時減少流出物的尿素含量和／或在不增加流出物的尿素含量的情況下增加反應器的通量。
這些目的用立式塔組成的設備可以實現，塔中裝有在接近塔盤邊緣或塔盤與塔內壁之間具有用于液流的開口的多孔塔盤；用以在塔盤下建立氣體緩沖區的沿塔盤下側邊沿的一般是圓形的凸緣；在含有供氣體傳輸的板孔的塔盤上側的一般是圓形的邊緣和位于相鄰兩塊塔盤之間的圓筒，圓筒直徑小于朝下的凸緣的直徑而大于圓形邊緣的直徑，圓筒高度是兩塊塔盤間距的40-80％。
實踐中，尿素反應器經常設計成含7至12塊塔盤，特別是，含10或11塊塔盤。尿素反應器通常在塔盤與反應器壁之間有一個小的環形開口(1至2mm)以避免腐蝕。雖然有一部分液體流過這些環形開口，而大部分液體流過塔盤上專門開出的孔，優選是在塔盤邊沿或靠近塔盤邊沿。相鄰塔盤上的液體孔道可處于不同位置以使液體穿過塔內以之字形流動。
根據本發明，塔盤邊沿處朝下的凸緣的高度可以是50-2000mm，優選是100-1000mm，并且應當小于兩個塔盤間距的1／2，優選是小于1／4。具體地說，朝下的凸緣的高度是相鄰兩塊塔盤間距的5-50％。朝下的凸緣的直徑與塔盤本身相近。
類似地，塔盤頂面邊緣的高度是10-2000mm，優選是50-1000mm，并且應當小于兩個塔盤間距的1／2，優選是小于1／4。具體地說，朝上的邊緣的高度是相鄰兩塊塔盤間距的5-50％。而且，塔盤頂面邊緣的直徑應當小于塔盤本身直徑的95％，優選在40-80％之間，特別優選是在50-70％之間。
置于兩塊相鄰塔盤之間的圓筒的高度是50-4000mm，優選是小于兩個塔盤間距的3／4。該圓筒的直徑應當大于朝上的邊緣的直徑，但應小于塔盤本身直徑的95％，優選在40和80％之間，特別優選50和70％之間。
根據本發明，氣體物流通過位于塔盤上側圓形邊緣內的氣體孔道輸送進小室。以這種方式輸送氣體物流使圓筒內的兩相物流和圓筒與塔內壁間的液體物流之間產生一個密度差。這一密度差產生虹吸，將液體吸入圓筒，加強了小室內的混和。利用塔盤上側的邊緣和圓筒所產生的文丘里效應，將更多的液體吸入圓筒，從而使混和進一步改善。這些效應增加了循環比，使該小室內達到更高的混和程度。許多這樣的CSTRs串聯，在反應器內部形成近似的理想活塞式流沙。
雖然兩塊塔盤的間距變化范圍很寬，典型地在500和5000mm之間，但一般是大致上等距離地安裝在塔中，而且其取向優選是幾乎彼此平行。
根據本發明，為液體物流提供的開口應該使液體流速在O．05和1m／sec之間，優選在O．10和O．60m／sec之間，特別優選在0．10和0．30m／sec之間。例如，在一尿素反應器中，希望為液體物流提供的開口應該是反應器橫截面積的1-10％以達到所需的流速。為液體物流提供的開口可以是任意形狀，例如，沿壁的環狀，方形、圓形、橢圓形或弓形等。
根據本發明，通過所提供的開口的氣體流速至少是2．5m／sec是有利的。希望可接受的氣體流速在2．5和20m／sec之間，優選在2．5和10m／sec之間。保持所需氣體流速，既可以防止返混，又可以提高反應器轉化率，使其接近理論值。不同塔盤的板孔數目、尺寸和分布可以不同。對于圓形板孔，希望其最小尺寸為2mm，優選2-20mm之間，特別優選3-10mm之間。板孔還可以是方形、橢圓形或弓形。
基于本發明的設備特別適合于在250℃以下，優選在160和200℃之間制備尿素。這時壓力在25MPa以下，優選在12和20MPa之間，特別是在12和17．5MPa之間。
本發明一般適用于在液相發生慢化學反應的反應器。具體地說，本發明適用于進行氨基甲酸銨轉化為尿素或尿素水解以生成氨基甲酸銨過程的反應器。
本發明特別適合于通過提供改進的結構來取代現有反應器或汽提塔中傳統的塔盤和填料，大大改善性能，使現有尿素工廠現代化。
在適宜的壓力(例如12-40MPa)和適宜的溫度(例如160-250℃)下，將氨和二氧化碳導入合成區，便可以制備尿素，首先是按下列反應生成氨基甲酸銨
然后，生成的氨基甲酸銨脫水，按以下平衡反應得到尿素
后一反應進行的程度取決于，例如，溫度和所用氨的過剩量。反應所得產物是一種溶液，主要由尿素、水、氨基甲酸銨和未化合的氨所組成。然后必須將氨基甲酸銨和氨從溶液中除去，并且優選循環至合成區。除液體反應產物外，在合成區還生成含有氨、二氧化碳和情性氣體的氣體混合物。氨和二氧化碳，由該氣體混合物中除去并且優選循環至合成區。合成區可由分開的氨基甲酸銨合成區和尿素合成區組成。但是，它們也可以合并在一個設備中。
氨和二氧化碳轉化為尿素在理論上可以實現的轉化率由平衡的熱力學位置確定，并且取決于例如NH3／CO2比、H2O／CO2比率和溫度。如果知道反應條件，可借助于例如Bull．of the Chem．Soc．of Japan 197245卷1339-1345頁，和J．Applied Chem．of USSR(1981)，54卷，1898-1901頁中描述的平衡模型計算出理論轉化率。
通過保證反應混合物在合成區有足夠長的停留時間，可以提高氨基甲酸銨轉化為尿素和水的轉化率。該停留時間一般長于10分鐘，優選長于20分鐘，一般短于2小時，優選短于1小時。尿素合成溶液在尿素合成區的停留時間優選選擇為能得到至少90％，進一步優選能得到至少95％理論可能量的尿素更好。在較高的溫度和壓力下，在合成區內較短的停留時間往往就足以得到高轉化率。
實踐中，用多種不同方法進行尿素的工業化制備。在1970年以前，尿素通常在所謂的傳統高壓尿素工廠制備。但是到上個世紀六十年代末，這些高壓工廠便被在所謂的尿素汽提工廠中實現的方法所替代。
這里所謂“傳統高壓尿素工廠”應當理解為是指一個尿素工廠，其中未轉化為尿素的氨基甲酸銨的分解和脫除過量的氨是在比合成區本身壓力低得多的壓力下進行的。在傳統高壓尿素工廠中，合成區通常在180-250℃溫度和15-40MPa壓力下操作。從傳統高壓尿素工廠出來的未轉化試劑，優選按傳統循環方法操作，在經過膨脹、分解和冷凝后，作為氨基甲酸鹽物流在1．5-10MPa壓力下被循環至尿素合成區。此外，在傳統高壓尿素工廠中，氨和二氧化碳還直接加到尿素反應器中。在傳統高壓尿素方法的尿素合成中，NH3／CO2摩爾比(N／C比)通常在3和5之間。
這些傳統尿素工廠最初設計成所謂‘單程’方法。在該方法中，將未轉化的氨用酸(例如硝酸)中和并轉化為銨鹽(例如硝酸銨)。該方法很大的缺點就是大量的銨鹽和低CO2轉化率。這種傳統的‘單程’尿素生產方法不久便被所謂的傳統循環方法所取代，在傳統循環方法中，未轉化的氨和二氧化碳被循環至合成區。這種循環通常分兩步進行，使用處于中間壓力(1．4-10MPa)的第一循環步驟和處于低壓(0．1-0．6MPa)的第二循環步驟。在第一循環步驟中，來自反應器的尿素合成溶液被加熱以便將氨基甲酸銨分解為氣態氨和二氧化碳并將過剩的氨蒸發。然后，在一精餾塔中將該氣體混合物轉化為純氨和氨基甲酸銨水溶液物流。然后將這兩個物流循環至尿素合成區。在第二循環步驟中，再將尿素溶液加熱并完全分離。將所得氣體物流冷凝，然后全部送往第一步驟的精餾塔。然后將尿素溶液在減壓下蒸發，以除去水而得到尿素。兩個循環步驟和蒸發一起構成尿素回收的主要部分。還有一些這種傳統方法的變體，其中也使用三循環步驟；第一循環步驟操作在2．5-12MPa壓力水平；以后的步驟分別操作在1．2-3MPa和0．1-O．6MPa。
此處所用‘尿素汽提工廠’應當理解為是指一個尿素工廠，其中未轉化氨基甲酸銨的分解和通常過剩氨的分離在基本上與合成區同樣的壓力下進行。這一分解／分離過程在一汽提塔中進行，可加入或不加汽提介質。二氧化碳和／或氨在被輸送到合成反應器之前可用作汽提過程的汽提氣。汽提在位于合成反應器下游的汽提塔中進行，典型地含有尿素、氨基甲酸銨、水、氨、和二氧化碳的尿素合成溶液在供給熱量的情況下在塔中進行汽提。此處也可以進行熱汽提。熱汽提是指氨基甲酸銨的分解完全靠加熱溶液來完成，而且存在的氨和二氧化碳由尿素溶液中被除去。這種方法也有一些變體，其中這種汽提在兩個或更多步驟中進行；在每個汽提步驟中可加入或不加汽提介質。由汽提塔出來的含氨和二氧化碳的氣體物流優選經過一個高壓氨基甲酸鹽冷凝器循環至合成區。
在尿素合成過程中形成的氣體混合物可以由合成段通過放空物流除去。除了可以冷凝的氨和二氧化碳外，該氣體混合物(合成廢氣)還含有惰性氣體例如氮氣、氧氣，可能還有氫氣。這些來源于原料和二氧化碳原料中補充空氣的惰性氣體，可以防止反應器材料發生腐蝕。根據所選的工藝路線，該氣體物流典型地在反應器后或在高壓氨基甲酸鹽冷凝后由合成段排出。例如，可冷凝組分(氨和二氧化碳)在惰性氣體吹過之前，在操作于合成壓力或接近合成壓力下的高壓洗滌塔中被吸收。結果，可冷凝組分，氨和二氧化碳，在這一高壓洗滌塔中可由合成廢氣中被吸收到尿素回收段供給的低壓氨基甲酸鹽物流中。高壓洗滌塔中這一洗滌過程可以用一臺從該過程吸收熱量的換熱器來強化。在從廢氣中除去大部分可冷凝組分的過程中，也可以只使用換熱器從廢氣中吸走熱量的方法而不用氨基甲酸鹽物流作吸收劑。由高壓洗滌塔出來的含有從合成廢氣中吸收的氨和二氧化碳的氨基甲酸鹽物流，可任選地通過高壓氨基甲酸鹽冷凝器循環至合成反應器。合成反應器、高壓洗滌塔、汽提塔和高壓氨基甲酸鹽冷凝器是尿素汽提工廠高壓部分的最重要的組成部分。
尿素汽提工廠中的合成反應器優選在160-250℃溫度下操作，進一步優選170-200℃。合成反應器的典型壓力是12-25MPa，優選是12．5-17．5MPa。汽提工廠合成過程中典型的N／C比在2．5和5之間。合成過程可在一個或多個反應器中進行。例如，如果用兩個反應器，第一個反應器可以用新鮮原料操作，而第二個用一部分來自工廠其它部分的部分循環原料。
一個常用的制備尿素的實施方案是European Chemical News，UreaSupplement of 17 January 1969，17-20頁中描述的Stamicarbon CO2-汽提方法。通過讓高壓和高溫下在合成區生成的尿素合成溶液與氣相二氧化碳逆流接觸并供給熱量，使該合成溶液受到汽提處理。存在于該溶液中的大部分氨基甲酸銨分解為氨和二氧化碳，分解產物以氣體形式由溶液排出并與少量水蒸氣和為汽提該溶液而加入的二氧化碳一起排出。除了該文獻中描述的二氧化碳促進的汽提外，也可使用氣態氨或前面提到的氣體混合物，用熱方法進行有效的汽提。在汽提處理中得到的大部分氣體混合物在高壓氨基甲酸鹽冷凝器中被冷凝和吸收，然后氨基甲酸銨被循環至合成區以生成尿素。
高壓氨基甲酸鹽冷凝器可設計成例如NL-A-8400839中描述的一種所謂的潛管冷凝器。將要冷凝的氣體混合物與來自高壓洗滌塔的稀釋氨基甲酸鹽溶液一起加到殼-管式換熱器的殼程。借助于流經管程的介質例如水，溶解和冷凝放出的熱量從而得到釋放，而水在該過程中被轉化為低壓水蒸氣。潛管式冷凝器可為臥式或立式。但是，在臥式潛管冷凝器(一種池式冷凝器；參見例如Nitrogen No 222，July-August 1996，pp．29-31)中進行冷凝特別有利，這是因為，與立式潛管冷凝器比較，液體通常在臥式潛管冷凝器中有較長的停留時間。這就導致更多尿素的生成，使沸點升高，結果使含尿素的氨基甲酸鹽溶液和冷卻介質之間的溫差加大，傳熱更好。
汽提處理后，尿素回收段經過汽提的尿素合成溶液的壓力下降，溶液被蒸發，得到尿素。該尿素回收過程可在一個或多個壓力步驟中進行，取決于氨基甲酸鹽在汽提塔中已經被除去的程度。回收過程產生了低壓氨基甲酸鹽物流。該低壓氨基甲酸鹽物流經過例如高壓洗滌塔被循環至在合成壓力下操作的段。該低壓氨基甲酸鹽物流在高壓洗滌塔中將大部分未轉化的氨和二氧化碳從由合成壓力操作段吹過的氣體混合物中除去以便由合成段除去不凝氣。
回收過程還導致水物流的生成，其中含微量尿素和氨，必須進行純化。這種純化可用兩段法完成，其中先用水蒸氣或其它氣體對水物流進行汽提，然后在高溫下保持足夠長的停留時間以便使殘余的尿素水解。第一和第二步可在同一設備中進行，也可以分開進行。將進行水解的水凈化工段設計成基于本發明的鼓泡塔是有利的。本發明所達到的活塞式流沙特性可保證塔體積得到更加充分的利用并提供良好的氣／液接觸從而在整個反應器中保持更好的溫度均勻性。
水解步驟的溫度通常在150和300℃之間，優選在160和260℃之間。這時壓力在O．5和3MPa之間，優選在1．2和2．4MPa之間。在尿素工廠的水解步驟中，每生產1噸尿素消耗的水蒸氣量在10和100kg之間，優選在20和60kg之間。
將參照后面
圖1-4對本發明作進一步說明。圖1表示基于現有技術的尿素反應器的一部分。它包括傳輸氣體(4)的多孔塔盤(1)，孔板形成小室(2)，其體積基本上與位于上面和下面的小室相等。液體在多孔塔盤與反應器壁(5)之間的環形空間(3)傳輸。
圖2表示基于本發明的尿素反應器的一部分，包含多孔反應器塔盤(1)，塔盤形成小室(2)，各小室在(5)內兩塊相鄰反應器塔盤之間的體積基本相等。液體在多孔塔盤與反應器壁之間的環形空間(3)傳輸。氣相在多孔塔盤的中心部分(4)傳輸。向上的邊緣(6)和圓筒(7)共同形成狹窄通道(8)，用以吸入液相以便與氣相接觸。朝下的凸緣(9)和圓筒(7)共同形成供液體物流返回的收縮通道(10)。
圖3表示基于現有技術的水解塔的一部分。多孔塔盤(1)形成水解塔內兩塊相鄰塔盤之間體積基本相等的小室(2)。液體在降液管(3)中傳輸。氣體(水蒸氣)在多孔塔盤的中心部分(4)傳輸。
圖4表示基于本發明的水解塔的一部分。它含有多孔水解塔塔盤(1)和降液管(2)。多孔水解塔塔盤在水解塔內形成相鄰兩塊塔盤之間體積基本相等的小室(3)。液體在降液管(2)中傳輸。氣相(水蒸氣)在多孔塔盤的中心部分(4)傳輸。向上的邊緣(5)和圓筒(6)共同形成狹窄通道(7)，用以吸入液相以便與氣相接觸。
將參照以下實施例和對比實驗對本發明作進一步解釋。
比較實驗A基于Stamicarbon CO2-汽提方法(參見European Chemical NewsUrea Supplement；January 1969，17-20頁)尿素工廠中的一臺尿素反應器有10塊多孔塔盤，圖1表示其中一部分。該尿素反應器在14．8MPa壓力下操作，反應器頂部溫度是187℃。在這些條件下，在離開反應器的液體混合物中，CO2生成尿素轉化率是61．7mol％；在該液體混合物中NH3生成尿素的轉化率是39．2mol％。在反應器后的高壓CO2汽提塔中每生產1噸尿素消耗高壓水蒸氣862kg。這些高壓水蒸氣用來由尿素／水的混合物中分離未轉化的氨和二氧化碳。
實施例1在與所述比較實驗A同一尿素工廠中，10個多孔反應器塔盤按圖2所示進行改造。兩塊反應器塔盤間形成的每個小室都有一個圓筒。尿素反應器也在14．8MPa壓力下下操作，反應器頂部溫度也是187℃。在這些可比條件下，CO2生成尿素的轉化率大于63mol％，NH3生成尿素的轉化率大于40mol％。當反應器后的高壓CO2汽提塔達到與比較實驗A中同樣的氨和二氧化碳分離程度時，每生產1噸尿素消耗的高壓水蒸氣少于800kg。
比較實驗B一個用于借助高壓水蒸氣將尿素水解為氨和二氧化碳的水解塔中安裝了許多水平多孔塔盤，如圖3所示。水解塔在1．9MPa壓力下操作，向該水解塔中通入高壓水蒸氣。水解塔頂部溫度是200℃，而底部溫度是210℃。含1．2wt％尿素的水相溶液由水解塔頂部進料。通過底部離開水解塔的水相混合物含5ppm尿素。
實施例2在與所述比較實驗B同一水解塔中，多孔水解塔塔盤按圖4所示進行改造。兩塊相鄰水解塔盤之間形成的每個小室都有一個圓筒。該水解塔也在1．9MPa壓力下操作，也向該水解塔供給與比較實驗B同樣數量的水蒸氣。頂部溫度是200℃，底部溫度是210℃。和比較實驗B一樣，與比較實驗B同樣的含1．2wt％尿素的水相溶液由水解塔頂部進料。離開水解塔底部的水相混合物含1ppm尿素。
權利要求
1．在液相是連續相的情況下進行氣-液接觸的設備，其特征在于該設備由立式塔所組成，該塔裝有在接近塔盤邊沿或者塔盤與塔內壁之間有用以傳輸液體的開口的多孔塔盤；在塔盤邊沿朝向塔盤下側用以在塔盤下面保持一個氣體緩沖區的凸緣；在含輸氣孔的塔盤上側的圓形邊緣和兩塊相鄰塔盤間的圓筒，圓筒直徑小于塔盤邊沿處朝下的凸緣的直徑而大于塔盤上側圓形邊緣的直徑，圓筒高度是相鄰兩塊塔盤間距的40-80％。
2．根據權利要求1的設備，其特征在于塔盤邊沿處朝下的凸緣的高度是相鄰兩塊塔盤間距的5-50％。
3．根據權利要求1或2的設備，其特征在于塔盤上側的邊緣高度是相鄰兩塊塔盤間距的5-50％。
4．根據權利要求1-3的設備，其特征在于圓筒的直徑是塔盤直徑的40至80％。
5．根據權利要求1-4中任何之一的設備，用于進行一種過程，其特征在于氨基甲酸銨脫水生成尿素在液相進行。
6．根據權利要求1-5中任何之一的設備，用于進行一種過程，其特征在于尿素水解生成氨基甲酸銨在液相進行。
7．由氨和二氧化碳制備尿素的反應器，其特征在于該反應器裝有在接近塔盤邊沿或者塔盤與反應器內壁之間有用以傳輸液體的開口的多孔塔盤；在塔盤邊沿朝向塔盤下側用以在塔盤下面保持一個氣體緩沖區的凸緣；在含輸氣孔的塔盤上側的圓形邊緣和兩塊相鄰塔盤間的圓筒，圓筒直徑小于塔盤邊沿處朝下的凸緣的直徑而大于塔盤上側圓形邊緣的直徑，圓筒高度是相鄰兩塊塔盤間距的40-80％。
8．權利要求7的反應器在于液相中將氨基甲酸銨轉化為尿素的方法中的使用。
9．由氨和二氧化碳制備尿素的方法，其特征在于尿素的合成在權利要求7的反應器中進行。
10．通過在現有尿素反應器中安裝塔盤使現有尿素工廠現代化的方法，該反應器包括一個被水平塔盤分割成體積基本相同的小室的立式塔；在接近塔盤邊沿或塔盤與塔內壁之間用于傳輸液體的開口，王塔盤邊沿朝向塔盤下側用以在塔盤下面保持一個氣體緩沖區的凸緣；在含輸氣孔的塔盤上側的圓形邊緣和兩塊相鄰塔盤間的圓筒，圓筒直徑小于塔盤邊沿處朝下的凸緣直徑而大于塔盤上側圓形邊緣的直徑，圓筒高度是相鄰兩塊塔盤間距的40-80％。
11．在引言和實施例中進行了充分描述的設備和方法。
全文摘要
在液體是連續相的體系中進行氣－液接觸的設備,該設備由一個裝有一系列多孔塔盤的立式塔組成。多孔塔盤在接近邊沿處或塔盤與塔內壁之間有供液體傳輸的開口。塔盤在其邊沿或接近邊沿處還有一個朝下的凸緣以便在塔盤下面建立和保持一個氣體緩沖區,該凸緣的高度是板與板距離的5-50%。塔盤在其頂面還包括一個朝上的邊緣,塔盤上有許多供氣體流動的板孔,邊緣的高度是板與板距離的5-50%。兩塊相鄰的塔盤之間還裝有一般為圓筒形的管,其直徑小于朝下的凸緣的直徑而大于朝上的邊緣的直徑,圓筒高度是相鄰兩塊塔盤間距的40-80%。
文檔編號B01J10/00GK1292724SQ99803845
公開日2001年4月25日 申請日期1999年3月10日 優先權日1998年3月12日
發明者J·H·門寧 申請人:Dsm有限公司