一种在线补加催化剂的尿素催化水解方法

摘要

一种在线补加催化剂的尿素催化水解方法，该方法以磷酸、碳酸、MgO/η‑Al₂O₃、镍和铁混合物、二氧化钛和粉煤灰中任一种作为催化剂；在尿素催化水解过程中，为保证反应器内催化剂的量不变，本发明根据尿素催化水解反应器中的催化剂的流逝，用尿素供给箱中的尿素溶液溶解催化剂，然后将其加入到水解反应器内，及时补充水解反应器内损失的催化剂，从而克服了因催化剂的减少造成的反应速率降低的缺陷，因此本发明提供的尿素催化水解方法具有反应速度较快、运行费用低较的优点，具有更高的优越性。

主权项

一种在线补加催化剂的尿素催化水解方法，该方法包括以下步骤：1)用去离子水将催化剂溶解，所用催化剂为磷酸、碳酸、MgO/η‑Al₂O₃、镍和铁混合物、二氧化钛和粉煤灰六种中任一种，其中磷酸或碳酸占水解反应器体积6‑12％，MgO/η‑Al₂O₃、镍和铁混合物、二氧化钛和粉煤灰装填量浓度为10‑50g/L；2)将35‑55％质量浓度的尿素溶液从尿素储罐送至水解反应器，控制尿素水解反应器的温度在135‑180℃，压力在0.4‑1.0MPa；使尿素‑催化剂溶液达到水解反应器体积的40‑60％；尿素填入量和催化剂填入量按如下公式计算：m₁/w＝V×c×ρ₁      (1)m₂＝V×a×ρ₂        (2)m₃＝V×50％×b          (3)式中：m₁为干尿素质量，单位为kg；m₂为磷酸或碳酸催化剂质量，单位为kg；m₃为MgO/η‑Al₂O₃、镍和铁混合物、二氧化钛或粉煤灰催化剂质量，单位为kg；w为尿素溶液质量百分含量；V为水解反应器体积，单位为m³；ρ₁为尿素溶液密度，单位为kg/m³；a为催化剂占水解反应器体积百分含量；ρ₂为磷酸或碳酸催化剂密度，单位为kg/m³；b为MgO/η‑Al₂O₃、镍和铁混合物、二氧化钛或粉煤灰催化剂填充量浓度，g/L；c为尿素溶液占水解反应器体积的百分数；3)补加催化剂：将35‑55％质量浓度的尿素溶液送至催化剂箱溶解催化剂，输送的尿素溶液体积为V₁,催化剂占有的体积为2a V₁，则需要在催化剂箱注入磷酸或碳酸催化剂质量为m₄；MgO/η‑Al₂O₃、镍和铁混合物、二氧化钛或粉煤灰催化剂质量为m₅m₄＝2a V₁ρ₂         (4)m₅＝2a V₁b           (5)水解反应器内的溶液反应1‑2周后开始在线排污，打开第六阀门(18)，将水解反应器中的溶液从底部排入到废水池(19)，通过第一体积流量计(9)计算排出溶液的具体体积量，排污量范围在70‑100L之间，然后从催化剂供给箱(1)通过催化剂供给泵(3)和第二体积流量计(10)在线补加相同体积的尿素‑催化剂溶液。