ТАРЕЛКА РЕАКТОРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ, РЕАКТОР И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНЫ

1. Тарелка (4) реактора для получения мочевины, содержащая по меньшей мере одну базовую пластину (10); и множество полых чашеобразных элементов (11, 11А), которые выступают вертикально из базовой пластины (10) вдоль соответственной по существу параллельной оси (А), перпендикулярной базовой пластине (10), и имеют соответствующие по существу вогнутые внутренние полости (17, 37), сообщающиеся с соответствующими отверстиями (15), сформированными в базовой пластине (10); причем тарелка (4) содержит множество первых чашеобразных элементов (11), которые выступают вниз от нижней стороны (14) базовой пластины (10), и каждый из которых проходит аксиально между открытым верхним концом (21), имеющим отверстие (15), и закрытым нижним концом (22); причем каждый первый чашеобразный элемент (11) содержит боковую стенку (23) со сквозными циркуляционными отверстиями (25), размещенными по существу поперечно относительно оси (А) и предназначенными для предпочтительного сквозного течения газообразной фазы и/или жидкостной фазы; и донную стенку (24), которая закрывает закрытый нижний конец (22) и не имеет циркуляционных отверстий; причем тарелка (4) отличается тем, что боковая стенка (23) каждого первого чашеобразного элемента (11) имеет первые циркуляционные отверстия (25А) преимущественно для сквозного протекания газообразной фазы и вторые циркуляционные отверстия (25В) преимущественно для сквозного протекания жидкостной фазы, все по существу поперечно относительно оси (А); причем первые отверстия (25А) размещены ближе к открытому верхнему концу (21), чем вторые отверстия (25В), и причем первые отверстия (25А) являются меньшими, чем вторые отверстия (25В).
2. Тарелка реактора по п.1, в которой первые отверстия (25А) размещены в верхней области (26) чашеобразного элемента (11), ближе к открытому верхнему концу (21); и вторые отверстия (25В) размещены в нижней области (27) чашеобразного элемента (11), вблизи закрытого нижнего конца (22).
3. Тарелка реактора по п.1, в которой первые отверстия (25А) имеют диаметр (D1) приблизительно 2-20 мм и предпочтительно около 2-4 мм; и вторые отверстия (25В) имеют диаметр (D2) приблизительно 4-30 мм и предпочтительно около 4-8 мм.
4. Тарелка реактора по п.1, в которой первые отверстия (25А) размещены в один или более последовательных в осевом направлении рядов; и ряд, ближайший к открытому верхнему концу (21), размещен на расстоянии приблизительно 1 мм или более и предпочтительно около 15-20 мм от нижней стороны (14) базовой пластины (10).
5. Тарелка реактора по п.1, в которой первые отверстия (25А) наклонены относительно боковой стенки (23).
6. Тарелка реактора по п.1, в которой вторые отверстия (25В) размещены в один или более последовательных в осевом направлении рядов; и ряд, ближайший к закрытому нижнему концу (22), размещен на расстоянии 0 мм или более от донной стенки (24).
7. Тарелка реактора по п.1, в которой размер и количество первых и вторых отверстий (25А, 25В) и число первых чашеобразных элементов (11) являются такими, что совокупная площадь первых отверстий (25А) варьирует между приблизительно 0% и 20% и предпочтительно между приблизительно 0% и 4% общей площади тарелки (4), и совокупная площадь вторых отверстий (25В) варьирует между приблизительно 1% и 20% и предпочтительно между приблизительно 1% и 5% общей площади тарелки (4).
8. Тарелка реактора по п.1, включающая множество вторых чашеобразных элементов (11А), выровненных и совмещенных с соответствующими первыми чашеобразными элементами (11), и которые выступают вверх из базовой пластины (10) между соответственными закрытыми верхними концами (31) над базовой пластиной (10) и соответственными открытыми нижними концами (32), сообщающимися с соответствующими отверстиями (15); причем каждый из вторых чашеобразных элементов (11А) включает боковую стенку (33) с третьими сквозными циркуляционными отверстиями (25С), расположенными по существу поперечно относительно оси (А) и размещенными над базовой пластиной (10); и верхнюю торцевую стенку (34), по существу перпендикулярную оси (А), и которая закрывает закрытый верхний конец (31) и не имеет циркуляционных отверстий.
9. Тарелка реактора по п.8, в которой каждый первый чашеобразный элемент (11) и соответствующий совмещенный с ним второй чашеобразный элемент (11А) определяют соответственные части (35), выступающие ниже и выше базовой пластины (10), соответственно, трубчатого корпуса (36), пропущенного через одно из отверстий (15) в базовой пластине (10).
10. Тарелка реактора по п.8, в которой третьи отверстия (25С) в боковой стенке (33) каждого второго чашеобразного элемента (11А) подобны или идентичны по форме и расположению вторым отверстиям (25В) для сквозного протекания преимущественно жидкостной фазы в первых чашеобразных элементах (11).
11. Тарелка реактора по п.1, в которой чашеобразные элементы (11, 11А) являются по существу цилиндрическими.
12. Тарелка реактора по п.1, в которой первые и вторые чашеобразные элементы (11, 11А) размещены на базовой пластине (10) в конфигурации решетки, с расстоянием между ними, варьирующим между приблизительно 2D и 5/2D, где D представляет диаметр первых и вторых чашеобразных элементов (11, 11А).
13. Реактор (1) для получения мочевины, включающий корпус (2), проходящий по существу вдоль вертикальной оси (Х) и определяющий реакционную камеру (3); и множество тарелок (4) реактора, заключенных во взаимном пространственном расположении внутри корпуса (2); причем реактор отличается тем, что тарелки (4) являются такими, как по п.1.
14. Реактор по п.13, в котором каждая тарелка (4) позиционирована с базовой пластиной (10) по существу перпендикулярно оси (Х) и так, что каждый первый чашеобразный элемент (11) выступает вниз из базовой пластины (10), с закрытым нижним концом (22), предшествующим открытому верхнему концу (21) по вертикальному осевому направлению вверх, по существу соответствующему направлению нормального течения технологических текучих сред внутри реакционной камеры (3).
15. Реактор по п.13, в котором тарелки (4) на различных высотах вдоль оси (Х) имеют соответствующие первые отверстия (25А) и вторые отверстия (25В) преимущественно для сквозного протекания газообразной фазы и жидкостной фазы, соответственно, совокупные площади которых, определяющие соответственные общие проходные сечения для газообразной фазы и жидкостной фазы, являются различными согласно местоположению тарелки (4) внутри реактора (1); и в котором совокупная площадь первых отверстий (25А) сокращается вверх от одной тарелки (4) к еще одной тарелке, и совокупная площадь вторых отверстий (25В) возрастает вверх от одной тарелки (4) к еще одной тарелке.
16. Способ получения мочевины, включающий стадию, в которой: проводят реакцию между аммиаком и диоксидом углерода внутри реактора (1) подачи за счет содержащей аммиак жидкостной фазы и содержащей диоксид углерода газообразной фазы в одном и том же верхнем направлении внутри реактора и через отсеки (7), разделенные тарелками (4); причем газообразная фаза и жидкостная фаза перетекают из одного отсека (7) в следующий отсек через поперечные отверстия (25), сформированные сквозь боковые стенки (23) множества полых первых чашеобразных элементов (11), выступающих вниз из каждой тарелки (4) вдоль соответствующей оси (А), и между соответственными открытыми верхними концами (21) и соответственными закрытыми нижними концами (22); причем указанные первые чашеобразные элементы (11) имеют соответственные нижние концы (22), закрытые донными стенками (24) без отверстий таким образом, что указанные фазы протекают через указанные поперечные отверстия (25) в каждый первый чашеобразный элемент (11) исключительно по направлению, поперечному относительно оси (А); причем способ отличается тем, что включает стадии, в которых:
- подают газообразную фазу преимущественно через первые отверстия (25А), сформированные сквозь боковые стенки (23) первых чашеобразных элементов (11);
- подают жидкостную фазу преимущественно через вторые отверстия (25В), также сформированные сквозь боковые стенки (23) первых чашеобразных элементов (11) и размещенные ниже, чем первые отверстия (25А), через боковые стенки (23); причем первые отверстия (25А) являются меньшими, чем вторые отверстия (25В).
17. Способ по п.16, в котором первые отверстия (25А) имеют диаметр (D1) приблизительно 2-20 мм и предпочтительно около 2-4 мм; и вторые отверстия (25В) имеют диаметр (D2) приблизительно 4-30 мм и предпочтительно около 4-8 мм.
18. Способ по п.16, в котором первые отверстия (25А) размещены в один или более последовательных в осевом направлении рядов; и ряд, ближайший к открытому верхнему концу (21), расположен на расстоянии приблизительно 1 мм или более и предпочтительно около 15-20 мм от нижней стороны (14) базовой пластины (10).
19. Способ по п.16, в котором первые отверстия (25А) наклонены относительно боковой стенки (23).
20. Способ по п.16, в котором вторые отверстия (25В) размещены в один или более последовательных в осевом направлении рядов; и ряд, ближайший к закрытому нижнему концу (22), расположен на расстоянии 0 мм или более от донной стенки (24).
21. Способ по п.16, в котором размер и количество первых и вторых отверстий (25А, 25В) и число первых чашеобразных элементов (11) являются такими, что совокупная площадь первых отверстий (25А) варьирует между приблизительно 0% и 20% и предпочтительно между приблизительно 0% и 4% общей площади тарелки (4), и совокупная площадь вторых отверстий (25В) варьирует между приблизительно 1% и 20% и предпочтительно между приблизительно 1% и 5% общей площади тарелки (4).
22. Способ по п.21, в котором тарелки (4) на различных высотах вдоль оси (Х) имеют различные совокупные площади первых отверстий (25А) и вторых отверстий (25В) и поэтому различные общие проходные сечения для газообразной фазы и жидкостной фазы; и в котором совокупная площадь первых отверстий (25А) сокращается вверх от одной тарелки (4) к еще одной тарелке, и совокупная площадь вторых отверстий (25В) возрастает вверх от одной тарелки (4) к еще одной тарелке.
23. Способ по п.16, в котором, после протекания в указанные первые чашеобразные элементы (11), газообразная фаза и жидкостная фаза текут вверх во вторые чашеобразные элементы (11А), размещенные на одной линии и совмещенные с соответственными первыми чашеобразными элементами (11); причем указанные вторые чашеобразные элементы (11А) имеют соответствующие верхние концы (31), закрытые торцевыми стенками (34) без отверстий, и имеют третьи сквозные отверстия (25С), по существу поперечные относительно оси (А) и размещенные выше базовой пластины (10) таким образом, что указанные фазы вытекают из вторых чашеобразных элементов (11А) исключительно по направлению, поперечному относительно оси (А).