一种氰尿酸生产装置及生产方法与流程

1.本发明涉及到一种化工技术领域，具体涉及到一种氰尿酸生产装置及生产方法。


背景技术：

2.氰尿酸又名三聚氰酸，化学式为c3h3n3o3。氰尿酸可用于合成氯代衍生物，盐类、脂类；三氯异氰尿酸；二氯异氰尿酸钠或钾；可用于合成氰尿酸
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甲醛树脂、环氧树脂、抗氧剂、涂料、油漆、粘合剂、农药除草剂、金属氰化缓蚀剂、高分子材料改性剂等；可用于药物卤三羟嗪的生产；合成新型漂白剂；可用于游泳池氯稳定剂、杀菌、去污；还可直接用于尼龙、赛克，阻燃剂及化妆品添加剂、层压塑料及高温玻璃钢等生产原料等。
3.目前氰尿酸生产全部采用以尿素为原料经热聚脱氨的工艺路线来合成。尿素热聚法合成氰尿酸的工艺，是将尿素于常压或微负压下于200～300℃加热脱氨热聚环化后生成氰尿酸，其副反应产物主要是氰尿酸酰胺(一酰胺、二酰胺、密胺)等。尿素热聚脱氨环化合成氰尿酸的工艺，由于采用的热分解的方法之不同又分为溶剂法和固相法两条工艺。目前氰尿酸的热解热源提供方法主要是煤气发生炉发生的煤气燃烧制得的650～850℃的热空气，其热利用率低，燃煤量大，污染物后续处理费用高，不符合国家环保政策，不利于企业的健康发展，且动力消耗大，安全风险大。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于一种使用方便，结构简单，设备占用空间小，反应速度快，投入成本低，耗能低，符合国家环保政策，有利于企业的健康发展，安全风险小的氰尿酸生产装置及生产方法。
5.为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
6.一种氰尿酸生产装置，包括筒体，筒体内设置有与其同心的内筒，内筒上端与筒体上端固定密封连接，内筒的上部直径大于内筒的下部直径，内筒下部贯穿筒体底板后延伸至筒体外部，内筒下部与筒体底板固定密封连接，内筒下端固定有接头，接头上固定有进气管，进气管与内筒连通，内筒内部设置有与其同心的芯管，芯管上端与筒体顶板固定密封连接，芯管上端固定有多个连通管，连通管与芯管连通，连通管贯穿内筒的上部，连通管与内筒上部固定密封连接，连通管与内筒的上部和筒体之间的空间连通，芯管下端固定密封有与其连通的出液管，出液管贯穿内筒的下部侧壁，出液管与内筒的下部侧壁固定密封连接，内筒的下部和筒体的下部之间固定有配液环，进液管与配液环连通，进液管上安装有定量泵，内筒的上部和筒体之间设置有多个限位组件，所述限位组件包括两个多孔环，多孔环外缘与筒体固定连接，多孔环内缘与内筒的上部固定连接，两多孔环之间放置有多个钢球，钢球允许在两多孔环之前转动，内筒的上部内设置有多个第二翅环，第二翅环外缘与内筒的上部内缘固定连接，第二翅环内缘与芯管外缘之间设置有允许蒸汽流通的间隙，相邻两第二翅环之间设置有第一翅环，第一翅环内缘与芯管固定连接，第一翅环外缘与内筒的上部内缘之间设置有允许蒸汽流通的间隙，筒体上端固定密封连接有出气管，出气管与芯管和
内筒之间的空间连通，筒体上转动设置有转筒，转筒内缘固定有与限位组件对应的弧形磁铁，筒体下端两侧均固定有用于驱动转筒转动的驱动装置。
7.具体的，所述多个限位组件根据筒体的轴心方向均布设置。
8.具体的，所述多个连通管根据芯管的轴心圆周均布设置。
9.具体的，所述转筒的顶板和底板上均开设有与转筒同心的通孔，筒体贯穿通孔，转筒顶板的上下两侧均设置有固定环，转筒底板的上下两侧均设置有固定环，固定环与筒体固定连接，筒体顶板与其上下两侧的固定环通过端面轴承连接，筒体底板与其上下两侧的固定环通过端面轴承连接，通孔内缘上安装有多个万向球，通孔内的筒体上均固定有环形导轨，万向球与环形导轨滚动接触。
10.具体的，所述多个万向球根据转筒的轴心圆周均布设置。
11.具体的，所述驱动装置包括固定在筒体下端的托板，托板上固定有电机，电机的输出轴上固定有转轮，转轮外缘与转筒外缘滚动接触。
12.具体的，所述芯管下端为锥形。
13.具体的，所述配液环包括中空的环件，环件上端圆周均布开设有多个出孔。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
15.本发明，操作简便，安全性高，工作环境好，劳动强度低，自动化程度高，用工少，减少了碳排放，降低了环境污染，提高了热利用率，降低了能耗，降低了原料消耗，提高了产品质量，设备占用空间小，反应速度快，投入成本的，符合国家环保政策，有利于企业的健康发展。
附图说明
16.图1为本发明的结构示意图。
17.图2为图1中a区域的放大图。
具体实施方式
18.如图1
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2所示，一种氰尿酸生产装置，包括筒体1，筒体1内设置有与其同心的内筒2，内筒2上端与筒体1上端固定密封连接，内筒2的上部直径大于内筒2的下部直径，内筒2下部贯穿筒体1底板后延伸至筒体1外部，内筒2下部与筒体1底板固定密封连接，内筒2下端固定有接头24，接头24上固定有进气管25，进气管25与内筒2连通，内筒2内部设置有与其同心的芯管3，所述芯管3下端为锥形，芯管3下端能够对高温蒸汽进行导向，使得高温蒸汽能够均匀填充在芯管3和内筒2之间，芯管3上端与筒体1顶板固定密封连接，芯管3上端固定有多个连通管6，所述多个连通管6根据芯管3的轴心圆周均布设置，连通管6与芯管3连通，连通管6贯穿内筒2的上部，连通管6与内筒2上部固定密封连接，连通管6与内筒2的上部和筒体1之间的空间连通，芯管3下端固定密封有与其连通的出液管5，出液管5贯穿内筒2的下部侧壁，出液管5与内筒2的下部侧壁固定密封连接，内筒2的下部和筒体1的下部之间固定有配液环，所述配液环包括中空的环件9，环件9上端圆周均布开设有多个出孔26，进液管10与配液环连通，进液管10上安装有定量泵11，内筒2的上部和筒体1之间设置有多个限位组件，所述多个限位组件根据筒体1的轴心方向均布设置，所述限位组件包括两个多孔环7，多孔环7外缘与筒体1固定连接，多孔环7内缘与内筒2的上部固定连接，两多孔环7之间放置有多个
钢球8，钢球8允许在两多孔环7之前转动，内筒2的上部内设置有多个第二翅环23，第二翅环23外缘与内筒2的上部内缘固定连接，第二翅环23内缘与芯管3外缘之间设置有允许蒸汽流通的间隙，相邻两第二翅环23之间设置有第一翅环22，第一翅环22内缘与芯管3固定连接，第一翅环22外缘与内筒2的上部内缘之间设置有允许蒸汽流通的间隙，筒体1上端固定密封连接有出气管16，出气管16与芯管3和内筒2之间的空间连通，筒体1上转动设置有转筒15，转筒15内缘固定有与限位组件对应的弧形磁铁17，筒体1下端两侧均固定有用于驱动转筒15转动的驱动装置。
19.所述转筒15的顶板和底板上均开设有与转筒15同心的通孔4，筒体1贯穿通孔4，转筒15顶板的上下两侧均设置有固定环18，转筒15底板的上下两侧均设置有固定环18，固定环18与筒体1固定连接，筒体1顶板与其上下两侧的固定环18通过端面轴承19连接，筒体1底板与其上下两侧的固定环18通过端面轴承19连接，通孔4内缘上安装有多个万向球20，所述多个万向球20根据转筒15的轴心圆周均布设置，通孔4内的筒体1上均固定有环形导轨21，万向球20与环形导轨21滚动接触。
20.所述驱动装置包括固定在筒体1下端的托板12，托板12上固定有电机13，电机13的输出轴上固定有转轮14，转轮14外缘与转筒15外缘滚动接触。
21.生产时，使得高温蒸汽通过进气管25和接头24进入到芯管3和内筒2之间，高温蒸汽在第二翅环23和第一翅环22之间折流后通过出气管16排出，在第一翅环22和第二翅环23的拦截作用下，高温蒸汽在芯管3和内筒2之间发生折流，因此能够增加高温蒸汽在芯管3和内筒2之间的停留的时间，能够提高热传递的质量，同时，第一翅环22和第二翅环23能够增加高温蒸汽与内筒2和芯管3的接触面积，能够提高热传递的效率，先使得高温蒸汽进入到芯管3和内筒2之间，进而对本装置进行预热；然后启动定量泵11和电机13，液态尿素通过进液管10进入到配液环内，进入到配液环内的液态尿素通过出孔26排出并在内筒2和筒体1之间的环形空腔内上行，液态尿素能够与高温蒸汽发生热传递，液态尿素发生聚合反应后生成粗品氰尿酸，液态尿素在内筒2和筒体1之间的环形空腔内上行并发生聚合反应的过程中，电机13通过转轮14驱动转筒15转动，转筒15转动的过程中，转筒15带动其内的弧形磁铁17转动，弧形磁铁17转动的过程中能够驱动钢球8在限位组件内转动，转动的钢球能够对在内筒2和筒体1之间的环形空腔内上行并发生聚合反应的液态尿素进行搅拌，加快了液态尿素的反应速率，粗品氰尿酸和液态尿素的混合液在内筒2和筒体1之间的环形空腔内上行至筒体1上端后，粗品氰尿酸和液态尿素的混合液通过连通管6进入到芯管3内，进入到芯管3内的粗品氰尿酸和液态尿素被再次加热，能够使得液态尿素完全反应，制得的粗品氰尿酸通过出液管5排出，排出的粗品氰尿酸加水配制成含水率65％的料浆后加入浓硫酸，控制硫酸质量浓度在28～30％、反应温度110～120℃下反应，反应8～12小时后经降温、离心、洗涤、烘干，制得纯度为98.5～99％的氰尿酸。
22.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。