DE69222665T2

DE69222665T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Ausbeute und Herstellungspotential von Harnstoffreaktoren

Info

Publication number: DE69222665T2
Application number: DE69222665T
Authority: DE
Inventors: Sergio Bozzano; Mario Dente
Original assignee: Urea Casale SA
Current assignee: Casale SA
Priority date: 1991-01-15
Filing date: 1992-01-12
Publication date: 1998-05-07
Anticipated expiration: 2012-01-13
Also published as: ES2110449T3; CA2059362C; US5304353A; DE69222665D1; EP0495418B1; CN1051076C; ATE159245T1; UA32520C2; RU2078761C1; CN1071160A; US5847208A; EP0495418A1; CA2059362A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Harnstoff, welches die folgenden Schritte umfaßt:
- Zur-Reaktion-Bringen von Ammoniak und Kohlendioxid bei hohem Druck und hoher Temperatur in einem Synthesereaktor durch Strömenlassen einer Ammoniak enthaltenden flüssigen Phase und einer Kohlendioxid enthaltenden Gasphase nach oben im Paralleistrom,
- Trennen der flüssigen Phase von der Gasphase mit Hilfe von mehreren Ablenkblechen, welche mehrere Abteilungen in dem Reaktor erzeugen, zum Vermeiden einer übermäßigen Vermischung der flüssigen Phase und zum Verteilen der Gasphase in Blasen mit einer Größe, die für die Vergrößerung des Wärme- und Stoffübergangs zwischen den Phasen geeignet ist.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens sowie einen Reaktor zum Erzeugen von Harnstoff aus Ammoniak und Kohlendioxid bei hohem Druck und Temperatur.

Beschreibung des Standes der Technik

Bei modernen Reaktoren für die Synthese von Harnstoff ist die unter Druck stehende zylindrische Hülle des Reaktors, innerhalb derer zwei Phasen, eine gasförmige und eine flüssige, im Paralleistrom strömen, in Abteilungen durch perforierte Platten unterteilt. Der Zweck dieser Konfiguration besteht darin, die übermäßige Vermischung der gesamten in dem Reaktor enthaltenen flüssigen Phase zu vermeiden, was tendenziell dazu führen würde, daß er zu einem Reaktor mit einer vollständigen Vermischung würde, wodurch die Hamstoffausbeute verringert würde. Durch das Unterteilen des Reaktors in mehrere Stufen mit Hilfe von Platten wird der Grad der Vermischung verringert und das Verhalten der flüssigen Phase wird dem Verhalten eines Propfenströmungsreaktors stärker angenähert, was bekanntermaßen der am besten geeignete Reaktor ist, um die Harnstoffausbeute relativ hoch zu halten.
Durch das Unterteilen des Reaktors in Stufen mit Hilfe von perforierten Platten ist es auch möglich, das Gas, welches entlang der Säule nach oben strömt, diskontinuierlich in kleinere Blasen umzuverteilen, welche besser für das Erhöhen des Wärme- und Stoffaustausches zwischen den zwei Phasen geeignet sind. Tatsächlich unterliegen die aufsteigenden Schauer von Blasen einem Koaleszenzphänomen, welches die Größe der Blasen zunehmend vergrößert, wodurch die Austauschoberfläche zwischen den Phasen verringert wird. Dieses nachteilige Phänomen wird teilweise durch die Umverteilung kompensiert, welche durch die perforierten flachen Platten herbeigeführt wird.
Der Parallelstrom von Gas und Flüssigkeit über jede perforierte Platte führt jedoch zu einigen nachteiligen Auswirkungen sowohl hinsichtlich des Wärme- und Stoffaustauschs als auch hinsichtlich der Hamstoffausbeute (das letztere wegen einer Verringerung des Stroms der Reagenzien in die flüssige Phase sowie der Verringerung der Temperatur wegen der geringeren isothermischen Reaktion und auch wegen der Verringerung des Flüssigkeits-Betriebsinhalts in dem Reaktor). Tatsächlich können die Dämpfe und Flüssigkeit nicht gleichzeitig durch die Perforationen in den flachen Prallblechen hindurchtreten, sondem sind gezwungen, dies abwechselnd durch die Bildung von Schauern von Dampfblasen zu tun, welche durch Flüssigkeitspfropfen in einer kontinuierlichen Phase getrennt sind. Eine solche Anordnung führt gegenüber einer gleichförmigen Verteilung der Blasen bei derselben Menge von Dampf zu einer höheren Konzentration von Blasen innerhalb der Schauer, die mit den Flüssigkeitspfropfen abwechseln. Das Ergebnis sind eine deutliche Erhöhung der Koaleszenz der Blasen zwischen einer Platte und der nächsten, was ihre mittlere Größe erhöht, eine Verringerung der Oberfläche Dampf/Flüssigkeit und eine Verschlechterung des Austauschs Gasphase/Flüssigphase. Da weniger Dampf mit der flüssigen Phase ausgetauscht wird, ist das für diese Phase verfügbare Volumen auch verringert (und die Temperatur, welche es erreicht hat, ist ebenfalls abgesenkt). Darüber hinaus befindet sich zwischen den Platten und dem Zylinder im allgemeinen ein kreisförmiger Schlitz, durch den ein Teil der Dämpfe mit einem geringeren Austauschwirkungsgrad hindurchtreten kann. Insgesamt verringern diese Ursachen die Harnstoffausbeute gegenüber derjenigen, die bei einer gleichförmigen Verteilung der Gasblasen anstelle der alternierenden Verteilung nach jeder perforierten Platte erzielt werden kann.
Ein weiterer einschränkender Aspekt des Standes der Technik betrifft die Möglichkeit, das Produktionspotential bei Reaktoren in vorhandenen Anlagen zu erhöhen. Im allgemeinen ist der Reaktor wegen seiner vorhandenen Flüssigkeitsphasenkapazität sehr groß, verglichen mit der von ihm geforderten nominalen Harnstoffproduktion, und dieser Umstand ließe sich grundsätzlich für eine mögliche Vergrößerung der Produktion mit einer nahezu konstanten Hamstoffausbeute verwenden. Die schlechte Verteilung von Gas, die Größe der Blasen aufgrund parasitischer Koaleszenz, der Stoff- und Wärmeaustausch zwischen den Phasen, das effektive Volumen, das in der flüssigen Phase zurückbleibt (in der die Reaktion zum Bilden des Harnstoffs stattfindet), die Harnstoffausbeute verschlechtern sich drastisch, wenn die Gas- und Flüssigkeitskapazität anwächst, so daß die Harnstoffproduktion nicht proportional mit dem Anstieg der gesamten Flüssigkeits- und Gaskapazität wächst.
US 3 222 040 betrifft eine Abschnittstrageplatte für einen Füllkörperturm, in dem gegeneinander strömende Gas- und Flüssigkeitsphasen in Kontakt gebracht werden, welche derartige strukturelle Merkmale aufweist, wodurch das Gewicht der Pakkungselemente, welche der Abschnitt tragen kann, deutlich erhöht wird.
Gemäß dieser Druckschrift umfaßt diese Abschnittstrageplatte einen oberen Teil, welcher allgemein eine im Querschnitt gekrümmte Form hat und Wände aufweist, die zumindest in ihrem oberen Teil perforiert sind, sowie einen perforierten Basisabschnitt, welcher mit nach unten gerichteten äußeren Kanten versehen ist.
EP 0 011 976 offenbart andererseits ein Ablenkplattensystem zur Verwendung bei einer Platte für Maßnahmen betreffend den Stoffübergang in Fraktioniersäulen, wobei gegeneinander strömende Gas- und Flüssigkeitsphasen in Kontakt gebracht werden.
Gemäß dieser Druckschrift umfaßt ein solches Ablenkplattensystem einen Kanal, durch den eine Zweiphasenmischung von Flüssigkeit und Dampf strömt, wobei die Oberfläche des Kanals mehrere Löcher aufweist, um das Austreten von Dampf zu gestatten, und wobei jedes Loch mit einem Ablenkelement zum Ablenken der Zweiphasenmischung zu einem Ende des Kanals versehen ist.
Schließlich offenbart US 3 049 563 ein Verfahren und einen Reaktor zur Synthese von Harnstoff, welche in der Lage sind, eine hohe Harnstoffausbeute zu erreichen, ohne zu einem übermäßigen Druck zu greifen.
Gemäß dieser Referenz werden Ammoniak und Kohlendioxid in einem Reaktionsbereich zur Reaktion gebracht, welcher durch eine sich vertikal erstreckende Säule definiert ist, welche Glokkenböden oder perforierte Platten oder andere geeignete Mittel, wie verschiedene bekannte Arten einer Säulenpackung, enthalten kann, welche alle dazu dienen, die Aufteilung und den engen Kontakt der durch die Säule strömenden Fluide zu bewirken.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Hauptzweck dieser Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen von Harnstoff zur Verfügung zu stellen, welches es ermöglicht, die oben genannten Nachteile zu beseitigen, und die Ausbeute der Synthesereaktion und das Potential von Harnstoffreaktoren zu vergrößern.
Dieser Zweck wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren erreicht, wie es in dem beigefügten Anspruch 1 definiert ist.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, besonders einfache und effiziente Vorrichtungen zum Ausführen des in Frage stehenden Verfahrens zur Verfügung zu stellen. Das letztere ist nun dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Übergang von einer Abteilung in die andere die Gasphase und die Flüssigkeitsphase dazu gebracht werden, entlang jeweils unterschiedlichen, verteilten Wegen zu strömen, jeweils in einem kontinuierlichen, permanenten und gleichmäßigen Strom.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Arbeitsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen in den Platten Gradienten hinsichtlich der Abmessungen und/oder der Form aufweisen, welche Flächenabschnitte erzeugen, welche das Strömen einer Flüssigkeit bei weitgehender Abwesenheit von Gasblasen bzw. das Gleiten und eine gleichverteilte Konzentration von Gasblasen in dem Bereich gestatten, der für die Flüssigkeit schwer zu erreichen wäre.
Daher sind gemäß einem Aspekt dieser Erfindung die perforierten Platten des Reaktors derart ausgebildet, daß sie eine gleichmäßigere Verteilung der Gasblasen mit einer permanenten Strömung gestatten, wobei ihre Verschmelzung zwischen einer Platte und der nächsten und die nachteiligen Effekte der Zweiphasenbewegung mit Blasenschauern, welche sich mit einer kontinuierlichen Flüssigkeitsströmung abwechseln, vermieden werden. Das Ergebnis ist eine Erhöhung der Harnstoffausbeute und des Produktionspotentials des Reaktors.
In einer besonders einfachen und effizienten und daher bevorzugten Ausführungsform sind die Platten derart unterschiedlich perforiert und geformt, daß sie die kontinuierliche und permanente Strömung sowohl des Gases als auch der Flüssigkeit gestatten, welche beide entlang von Wegen durch jede Platte fließen, welche voneinander getrennt und verteilt sind. Die Größe der Perforationen ist für die Abschnitte der Plattenfläche, die für die Flüssigkeitsströmung bzw. die Gasströmung vorgesehen sind, verschieden. Die Größe der Perforationen in den Bereichen, die für die Flüssigkeitsströmung vorgesehen sind, ist derart, daß das Hindurchströmen von Gasblasen zusammen mit der Flüssigkeit verhindert und vielmehr ihr Gleiten zu den Bereichen, die für die Gasströmung vorgesehen sind, begünstigt wird. Die Flächenabschnitte der geformten Bereiche, welche für die Strömung der zwei Phasen vorgesehen sind, sind derart verteilt, daß die gleichförmige Verteilung der Gasblasen gewährleistet wird, welche über die geformten perforierten Platten erzeugt werden.
Die verschiedenen Aspekte und Vorteile der Erfindung werden durch die Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform deutlicher, in denen
Fig. 1 einen schematischen teilweisen Längsschnitt eines Reaktors mit mehreren Abteilungen zeigt,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht der die Platten bildenden Elemente, die in dem Kreis A in Fig. 1 enthalten sind, in einem vergrößerten Maßstab ist,
Fig. 3 eine Draufsicht des oberen Teils 2 eines Elements ELi ist,
Fig. 3A eine ebene Entwicklung des Querschnitts entlang der Linie AA der Fig. 4 eines rechtwinkligen Elements ELi zeigt,
Fig. 4 eine Vorderansicht einer Platte SPi ist, welche durch rechtwinklige Elemente EL'i-EL'n gebildet wird,
Fig. 4A eine vergrößerte Ansicht der Elemente EL'm-1, EL'm, EL'm+1 in Fig. 4 (analog zu Fig. 2) ist,
Fig. 5 und 5A vergrößerte Ansichten der perforierten Abschnitte an der Wand 2 (im rechten Winkel zu der Achse des Reaktors) an den Wänden 4 bzw. 4' parallel zu der Achse des Reaktors sind.
In Fig. 1 zeigt R die zentrale zylindrische Hülle des Harnstoffreaktors und C1, C2, C3 sind die drei transversalen Abteilungen, welche durch die drei Platten SP1, SP2 und SP3 erzeugt werden. Diese werden durch die rautenförmigen Elemente EL1...ELn gebildet, welche vorzugsweise in Fig. 2 trapezförmig und in Fig. 4 rechtwinklig sind.
Fig. 2 zeigt, daß jedes Element ELi mäanderförmig mit einer Wand geformt ist, welche wie ein umgekehrtes Trapez geformt ist, welches durch die Seite oder kleinere Basis 2 auf der Oberseite, durch die größere Basis an der Unterseite 3, durch die zwei Schrägseiten 4-4' und einen Luftzwischenraum 5 gebildet wird. Gemäß einem Hauptaspekt der Erfindung sind bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform auf den zwei Schrägseiten 4 und 4' Perforationen Fi vorhanden, welche größer als die Perforationen fi auf der Wand 2 sind. Vorzugsweise haben die Perforationen fi einen Durchmesser zwischen 1 mm und 3,5 mm, besser noch ungefähr 2 mm bis 3 mm, während die großen Perforationen Fi einen Durchmesser aufweisen, der nahezu das Doppelte wie derjenige von fi beträgt, 2 bis 7, wobei die Perforationen Fi vorzugsweise 3 bis 6 sind.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht einer Wand 2 eines rechtwinkligen oder trapezförmigen Elements EL'i.
Fig. 4 zeigt die Vorderansicht einer flachen Ablenkplatte, welche perforiert und durch Elemente von EL'1 bis EL'n gebildet wird, welche rechtwinklig sind, d.h. mit Wänden 4 und 4', welche parallel zu der Reaktorachse sind.
Perforationen fi auf der Wand 2 sind im allgemeinen kreisförmig wie in Fig. 5. Andererseits können Perforationen Fi an den Wänden 4 und 4' im wesentlichen ellipsenförmig sein, wie in Fig. 5A unter O gezeigt. Sie sind durch eine größere Achse AM und eine kleinere Achse MI gekennzeichnet.

Beispiel

Eine Untersuchung wurde durch Simulation bei einem Reaktor ausgeführt, dessen Modell unter nominalen Auslegungsbedingungen für eine Produktion von ungefähr 1800 t/Tag eine Ausbeute von 64 % des Gesamtstroms (Flüssigkeit plus Gas) lieferte. Wenn die Ausbeute (unrichtigerweise) nur auf der Grundlage der flüssigen Phase geschätzt würde, betrüge sie 65, 5 %. Bei Erhöhung der Produktion bis zu ungefähr 2300 t/Tag wurde ein Abfall der Ausbeute beobachtet. Dies bestätigt indirekt, daß a) der Reaktor viel zu groß ist, b) eine Verbesserung der Transportprozesse innerhalb des Reaktors nicht nur die Ausbeute gegenüber den Nominalbedingungen erhöhen würde, sondern auch die Ausbeute verbessern würde, welche für erhebliche Vergrößerungen des Potentials erhalten bliebe.
Die Untersuchungen wurden dann fortgesetzt, in dem mit einem exakten mathematischen Model Bedingungen für eine tägliche Produktion von 2300 t in dem nicht modifizierten Reaktor simuliert wurden. Eine (simulierte) Ausbeute von 61,3 % wurde erreicht, was, wenn man (unrichtigerweise) nur die flüssige Phase zugrunde legen würde, (fiktive) 63,5 % ergeben würde. Das Fehlen einer Anzahl von Daten unter diesen Bedingungen ermöglicht nicht die unmittelbare Bestätigung; es scheint jedoch, daß die effektive Ausbeute unter erhöhten Produktionsbedingungen, welche von dem Model vorhergesagt wird, ziemlich nahe bei der Realität liegt.
Es wurde dann eine Simulation (mit dem Modell) für das Einführen von neuen Platten in den Reaktor, vor allem in dem Abschnitt, der derzeit keine aufweist (d.h. die 16 m der unteren T.L.), ausgeführt. Das der Erfindung entsprechende Modell zeigte (für das bereits erreichte Potential von 2300 t/Tag) eine Ausbeute von 65,8 % (+ 4,5 % absolut) bezogen auf die Gesamtströmung (was (unrichtigerweise) 66,7 % bezüglich der flüssigen Phase, jedoch mit einer drastischen Verringerung im Dampf entspricht).
Es wurde auch bestätigt, daß eine solche Ausbeute für eine weitergehende Erhöhung des Potentials bis zu 2700 t/Tag aufrechterhalten werden kann (wenn dies die anderen Bestandteile in der Anlage ermöglichen). Dies ist ein weiterer Vorteil der neuen vorgeschlagenen Lösung.
Dementsprechend könnte theoretisch unter den betrachteten Bedingungen eine (simulierte) Erhöhung der Ausbeute von absolut 4,5 % erreicht werden und weitere Zuwächse der Produktion wären tolerabel.
Einige Details, welche sich aus den Experimenten ergeben, werden nachstehend angegeben.
In der folgenden Beschreibung sind die Längenabmessungen für die Ablenkplatten und für das Hindurchtreten von Flüssigkeiten indiziell. Sie können um ungefähr 5 bis 10 % geändert werden, wenn dies aus Konstruktionsgründen nötig ist.
Dies betrifft auch die Anzahl von Perforationen pro m², sowohl dort, wo die flüssige Phase, als auch dort, wo die Gasphase hindurchströmt.
Andererseits muß die Größe der Perforationen für die Gasphase als nicht änderbar betrachtet werden, während diejenige für die flüssige Phase es praktisch sind.
Schließlich wird bestätigt, daß die Anzahl von Perforationen pro m² für die Gasphase und die flüssige Phase als auf die Flächen für die Gasphase und die flüssige Phase und nicht auf die Gesamtfläche (Gas plus Flüssigkeit) bezogen verstanden werden sollten.
Die Numerierung der Platten (welche für den Teil, der nicht ersetzt worden ist, vorgeschlagen oder tatsächlich vorhanden ist) beginnt bei der unteren Tangentiallinie (T.L.) des Reaktors (in den Zeichnungen nicht gezeigt).
In derselben Weise sollen die Platten, wenn sie installiert werden, abwechselnd um 60º bis 90º (bezüglich der Leitlinie der Wölbung), soweit dies die Befestigungspunkte gestatten, gedreht werden.
Es stellte sich heraus, daß insgesamt die folgenden Anweisungen beachtet werden sollten, wenn die Platten hergestellt werden.
- Die Dicke des Metalls sollte nicht mehr als 3,5 bis 4 mm betragen, um das Stanzen der Perforationen zu ermöglichen.
-Die Platten sollten alternierend orientiert sein, z.B. indem man sie in einem rechten Winkel oder in einem Winkel von 60º befestigt.
- Die Perforationen für die Einrichtung sollten auf dem Teil des Metallblechs hergestellt werden, welcher für das Passieren von Flüssigkeit reserviert ist.
- Die Zahl der Perforationen pro m² für die Oberfläche, welche für das Passieren von Gas vorgesehen ist, sollte so verstanden werden, daß sie sich auf die gesamte Oberfläche des Metallblechs bezieht, auch diejenige, welche nach dem Biegen seitlich (vertikal) wird.
- Perforationen für das Gas sollten auf Verbindungen eines gleichseitigen Dreiecks mit einem Abstand von 24 mm hergestellt werden.
- Nachdem die Platte geformt worden ist, ist es wesentlich, daß die Ablenkbleche an den Enden mit vertikalen Wänden verschlossen werden, welche an die Endabschnitte angeschweißt werden und eine Dichtung erzeugen, um zu vermeiden, daß Gas an den Seiten austritt.
- Um die Dünnheit zu kompensieren, können geeignete Träger oder Versteifungen an dem Metallblech nach dem Perforieren und Formen angebracht werden.
- Das Gas sollte in den unteren Teil über ein horizontales Rohr mit mehreren Perforationen eingeleitet werden, welches in einem rechten Winkel zu den Ablenkblechen der untersten Platte steht. Wenn dies nicht möglich wäre, wäre es nötig, zwei Platten mit Ablenkblechen unter rechten Winkeln nahe beieinander (300 - 500 mm) anzuordnen, was zu dem gleichen Ergebnis führen würde (da die untere Platte als Verteiler für die obere Platte wirken würde)
Die Platten sollten einen Abstand von 2,4 m aufweisen.
Perforationen für das Gas könnten grundsätzlich von einer Platte zu der anderen variiert werden, wobei eine perforierte Fläche von unten nach oben abnimmt. Bei den erfindungsgemäß angeordneten Platten ist es jedoch möglich, selbst Perforationen gleich den maximalen Perforationen beizubehalten, welche für die untere Platte erforderlich sind. Dies vereinfacht die Konstruktions- und Installationsvorgänge. Bei den oberen Platten, wo die Dämpfe (Gas) allmählich abnehmen, bedeutet dies das Einstellen des immer zunehmenden Niveaus der Flüssigkeiten innerhalb der Wölbungen und daß die Druckhöhe des Gases kleiner und kleiner wird (ein Teil der für das Hindurchtreten von Gas vorgesehenen Perforation wird daher durch die Flüssigkeit genutzt)
In einer bevorzugten Ausführungsform
- sind die Perforationen für das Gas (in dem vorliegenden Fall) 2000 Löcher/ (m² der relativen Fläche) mit einem Durchmesser φ = 3 mm, die als gleichseitiges Dreieck (bevorzugte Ausführungsform) angeordnet sind. Dies bedeutet einen Abstand zwischen Perforationen von z.B. 24 mm (und einen Anteil des perforierten Gebietes an dem für Gas vorgesehenen Gebiet von 1,4 %) (Fig. 5);
- sind die Perforationen für die Flüssigkeit (im vorliegenden Fall) 600 Löcher/(m² der relativen Fläche) mit einem Durchmesser φ = 8mm, die als gleichseitiges Dreieck mit einem Abstand von 43 mm angeordnet sind. Wenn ovale Perforationen verwendet werden (Fig. 5A), betragen ihre Achsen 4 mm bis 6 mm, welche in derselben Weise verteilt sind (wobei der Teil des perforierten Gebietes ungefähr 3 % des Gebiets für die Flüssigkeit beträgt).
Offensichtlich sollten die metallischen Streifen, welche Perforationen tragen, nachdem sie gefaltet und installiert geworden sind, miteinander verbolzt werden, wobei eine Kante für das alternative Überlappen von einer Wölbung zu der nächsten übrigbleibt.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Harnstoff, welches die folgen den Schritte umfaßt:

- zur Reaktion Bringen von Ammoniak und Kohlendioxid bei hohem Druck und hoher Temperatur in einem Synthesereaktor (R) durch einen nach oben gerichteten Gleichstrom einer flüssigen, Ammoniak enthaltenden Phase und einer Kohlendioxid enthaltenden Gasphase,

- Trennen der flüssigen Phase von der Gasphase mit Hilfe von mehreren Umlenkelementen (SP1-SP3), welche mehrere Abteilungen (C1-C3) in dem Reaktor (R) erzeugen, zum Vermeiden einer übermäßigen Vermischung der flüssigen Phase und zum Umverteilen der Gasphase zu Blasen mit einer Größe, die zur Vergrößerung des Wärme- und Stoffübergangs zwischen den Phasen geeignet ist,

wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es weiterhin die folgenden Schritte umfaßt:

a) Strömenlassen hauptsächlich der flüssigen Phase durch mehrere erste Öffnungen (Fi), welche in den Seitenwänden (4,4') von mehreren Elementen (EL1-ELN) ausgebildet sind, die auf der Unterseite offen sind und sich nach oben von mindestens einem der Umlenkelemente (SP1-SP3) erstrecken, wobei die ersten Öffnungen (Fi) eine erste vorbestimmte Größe aufweisen, und

b) Strömenlassen hauptsächlich der Gasphase durch mehrere zweite Öffnungen (fi) welche in der oberen Wand (2) der Elemente (EL1-ELN) ausgebildet sind, wobei die zweiten Öffnungen (fi) eine zweite vorbestimmte Größe aufweisen, die geringer als die Größe der ersten Öffnungen (Fi) ist, wodurch jedes Mal, wenn die flüssige Phase und die Gasphase von einer Abteilung (C1-C3) in die nächste übertreten, sie dazu gebracht werden, daß sie auf jeweils verschiedenen Wegen strömen, und in einer im wesentlichen gleichmäßigen, kontinuierlichen und permanenten Strömung verteilt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (EL1-ELN) einen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (EL1-ELN) einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Öffnungen (Fi) einen Durchmesser von 2 bis 8 mm und die zweiten Öffnungen (fi) einen Durchmesser von 1 bis 3,5 mm aufweisen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Öffnungen (Fi) einen Durchmesser von 3 bis 6 mm und die zweiten Öffnungen (fi) einen Durchmesser von 2 bis 3 mm aufweisen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Öffnungen (Fi) ovalförmig sind und die zweiten Öffnungen (fi) rund sind.

7. Reaktor (R) zum Erzeugen von Harnstoff aus Ammoniak und Kohlendioxid bei hohem Druck und hoher Temperatur, wobei der Reaktor (R) einen Innenraum zum Aufnehmen eines nach oben gerichteten Gleichstroms einer kontinuierlichen flüssigen Phase, welche Ammoniak enthält, und einer verteilten Gasphase, welche Kohlendioxid enthält, aufweist, wobei der Innenraum in mehrere Abteilungen (C1-C3) mit Hilfe von mehreren Umlenkelementen (SP1-SP3) unterteilt ist, um eine übermäßige Vermischung der flüssigen Phase zu vermeiden und die Gasphase zu Blasen mit einer Größe umzuverteilen, welche für die Vergrößerung des Wärme- und Stoffübergangs zwischen der flüssigen Phase und der Gasphase geeignet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Umlenkelemente (SP1-SP3) mehrere sich nach oben erstreckende Elemente (EL1- ELN) aufweist, wobei diese Elemente (EL1-ELN) auf der Unterseite offen sind und umfassen:

i) zwei perforierte Seitenwände (4, 4'), welche mehrere erste Öffnungen (Fi) hauptsächlich für eine Strömung der flüssigen Phase umfassen, und

ii) eine perforierte obere Wand (2), welche mehrere zweite Öffnungen (fi) hauptsächlich für eine Strömung der Gasphase umfassen,

wobei die zweiten Öffnungen (f1) in der oberen Wand (2) eine kleinere Größe als die ersten Öffnungen (Fi) in den Seitenwänden (4, 4') aufweisen.

8. Reaktor (R) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (EL1-ELN) einen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen.

9. Reaktor (R) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (EL1-ELN) einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.

10. Reaktor (R) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Öffnungen (Fi) einen Durchmesser von 2 bis 8 mm und die zweiten Öffnungen (fi) einen Durchmesser von 1 bis 3,5 mm aufweisen.

11. Reaktor (R) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Öffnungen (Fi) einen Durchmesser von 3 bis 6 mm aufweisen und die zweiten Öffnungen (fi) einen Durchmesser von 2 bis 3 mm aufweisen.

12. Reaktor (R) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Öffnungen (Fi) ovalförmig sind und die zweiten öffnungen (fi) rund sind.

13. Vorrichtung zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches mehrere Umlenkelemente (SP1-SP3) aufweist, welche in den Innenraum eines Reaktors (R) zum Erzeugen von Harnstoff einfügbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Umlenkelemente (SP1-SP3) mehrere sich nach oben erstreckende Elemente (EL1-ELN) aufweist, wobei die Elemente (EL1-ELN) auf der Unterseite offen sind und umfassen:

i) zwei perforierte Seitenwände (4, 4'), welche mehrere erste Öffnungen (Fi) hauptsächlich für eine Strömung der flüssigen Phase aufweisen, und

ii) eine perforierte obere Wand (2), welche mehrere zweite Öffnungen (fi) hauptsächlich für eine Strömung der Gasphase aufweisen,

wobei die zweiten Öffnungen (fi) in der oberen Wand (2) eine kleinere Größe als die ersten Öffnungen (Fi) in den Seitenwänden (4, 4') aufweisen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (EL1-ELN) einen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (EL1-ELN) einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Öffnungen (Fi) einen Durchmesser von 2 bis 8 mm und die zweiten öffnungen (fi) einen Durchmesser von 1 bis 3,5 mm aufweisen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Öffnungen (Fi) einen Durchmesser von 3 bis 6 mm und die zweiten Öffnungen (fi) einen Durchmesser von 2 bis 3 mm aufweisen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Öffnungen (Fi) ovalförmig sind und die zweiten Öffnungen (fi) rund sind.