尿素造粒塔尾氣排放粉塵的回收工藝

曹 俊，段 新，段永江

（新疆寰球工程公司，新疆烏魯木齊 830019）

尿素造粒塔尾氣排放粉塵的回收工藝

曹 俊，段 新，段永江

（新疆寰球工程公司，新疆烏魯木齊 830019）

介紹了采用自然通風(fēng)濕法回收技術(shù)的工藝流程和設(shè)施特點(diǎn)。探討了尿素粉塵和氨產(chǎn)生的原因，以及降低粉塵產(chǎn)生和粉塵回收的方法和措施。

尿素造粒塔；粉塵回收；洗滌吸收

1 尿素造粒塔產(chǎn)生粉塵的原因

尿素裝置在生產(chǎn)過(guò)程中，尿素造粒塔頂尾氣中夾帶尿素顆粒和氨，漂浮在大氣中對(duì)環(huán)境造成一定污染，生成尿素顆粒和氨的原因主要有以下幾個(gè)方面：

1）當(dāng)尿素顆粒中的水分超標(biāo)，顆粒中水分由內(nèi)向外蒸發(fā)時(shí)，尿素顆粒會(huì)再次破裂，產(chǎn)生尿素粉塵。

2）生產(chǎn)過(guò)程中生成的粉塵，主要是噴頭加工粗糙，噴孔制造不符合要求。

3）如果造粒機(jī)的軸有擺動(dòng)或振動(dòng)現(xiàn)象，會(huì)造成尿速溶液出現(xiàn)不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，使尿素顆粒發(fā)生碰撞，產(chǎn)生粉塵。

4）當(dāng)尿素溶液中的游離氨超標(biāo)時(shí)，在造粒過(guò)程中，由于游離氨的分離，會(huì)造成尿素顆粒的碎裂。

5）噴頭內(nèi)的尿素熔料溫度過(guò)高加聚了水分蒸發(fā)，產(chǎn)生微小液滴，生成粉塵。

6）塔底刮料機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)造成尿素顆粒的擠壓破碎生成粉塵，尿素顆粒在下降過(guò)程中與塔壁或顆粒之間的碰撞破碎生成粉塵。

7）塔內(nèi)溫度高于生產(chǎn)指標(biāo)，尿素顆粒不完全被冷卻易碎，生成粉塵。

2 減少粉塵生成的途徑

減少尿素造粒塔粉塵生成的途徑主要有以下幾個(gè)方面：

1）選擇合適的造粒噴頭，噴頭的選用應(yīng)根據(jù)尿素熔料的各項(xiàng)參數(shù)和生產(chǎn)裝置的各項(xiàng)指標(biāo)選擇，還應(yīng)考慮噴頭的加工精度、制造的規(guī)則性和材質(zhì)的強(qiáng)度是否良好。

2）熔料溫度宜控制在138℃左右，若送入噴頭的尿素熔料溫度過(guò)高，生成的粉塵和副產(chǎn)品縮二脲同時(shí)增多，也不利于塔內(nèi)尿素顆粒的降溫。熔料溫度過(guò)低，熔料黏度大，噴頭造粒效果差。

3）控制塔內(nèi)溫度較低，根據(jù)塔內(nèi)溫度和風(fēng)量調(diào)整造粒塔風(fēng)門開度，確保塔內(nèi)溫度較低。

以上措施能夠有效減少造粒塔外排廢氣中粉塵含量，但仍不達(dá)標(biāo)，若要使造粒塔外排廢氣達(dá)標(biāo)排放，應(yīng)對(duì)造粒塔外排廢氣中的粉塵進(jìn)行回收。

3 粉塵回收工藝

3.1 自然通風(fēng)濕法回收工藝

該尿素生產(chǎn)裝置造粒塔粉塵回收采用了自然通風(fēng)濕法回收技術(shù)，工藝流程主要有氣體流程和液體流程。

3.1.1 尿素造粒塔粉塵回收裝置氣體流程

尿素造粒塔內(nèi)上升的熱氣體經(jīng)從造粒塔間側(cè)面通道，熱壓頭增加后進(jìn)入一級(jí)分離裝置，經(jīng)一級(jí)分離裝置初步將排放氣中的顆粒尿素粉塵分離，氣體均布后進(jìn)入高效噴射霧化吸收區(qū)，經(jīng)過(guò)一級(jí)順流高效噴射霧化吸收后，進(jìn)入二級(jí)分離和逆流吸收段，然后進(jìn)入三級(jí)錯(cuò)流捕集除水分離裝置，除去霧滴后的飽和氣體進(jìn)入分離空間，進(jìn)一步冷凝下含尿素微粒的液滴后達(dá)標(biāo)氣體排出塔外放空。

3.1.2 尿素造粒塔粉塵回收裝置液體流程

尿素水解廢液直接補(bǔ)充進(jìn)入高效螺旋無(wú)阻塞清洗噴頭，進(jìn)行三級(jí)初步吸收及加液，吸收液下降經(jīng)過(guò)二級(jí)吸收、分離裝置、一級(jí)吸收、分離裝置下降至液體收集槽后經(jīng)降液管至循環(huán)回收槽，出循環(huán)回收槽的液體經(jīng)過(guò)過(guò)濾器至循環(huán)泵進(jìn)口，之后去各級(jí)霧化噴射吸收裝置，循環(huán)吸收。循環(huán)吸收液達(dá)到一定濃度返回系統(tǒng)重新制備尿素產(chǎn)品。

3.1.3 系統(tǒng)清洗補(bǔ)液

粉塵回收裝置采用尿素水解來(lái)的排放廢液作為吸收液的補(bǔ)充液，通過(guò)上部的高效洗滌吸收噴頭加入裝置，起到洗滌汽水分離器和向系統(tǒng)加液吸收的雙重作用。

3.2 應(yīng)用粉塵回收裝置后風(fēng)量及壓降對(duì)造粒生產(chǎn)的影響

采用自然通風(fēng)濕法回收技術(shù)，將該造粒塔頂側(cè)出風(fēng)通過(guò)高7m的環(huán)狀增高箱體改為上出風(fēng)，增加了出風(fēng)口高度，增加了該造粒塔的抽吸系數(shù)，造粒塔的排風(fēng)總量將增加。若造粒塔頂?shù)幕厥昭b置阻力過(guò)小，造粒塔的出風(fēng)量大于改造前，造粒塔內(nèi)壓降小于改造前，就會(huì)增大排風(fēng)口的粉塵量，降低產(chǎn)量。若造粒塔頂回收裝置阻力較大，造粒塔的排風(fēng)量將會(huì)減小，塔內(nèi)壓降升高，造粒塔內(nèi)的溫度將會(huì)升高，尿素顆粒將會(huì)不完全冷卻出現(xiàn)粉末狀，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

3.3 自然環(huán)境對(duì)粉塵回收裝置的影響

該公司地處北方，最冷月最低溫度平均值為-21.8℃，為了不影響粉塵回收裝置運(yùn)行及回收效果。對(duì)粉塵回收裝置進(jìn)行了保溫處理，并且對(duì)洗滌液溫度通過(guò)換熱器進(jìn)行了自動(dòng)控制，保證洗滌液在最佳的溶解溫度下吸收尿素粉塵。

3.4 應(yīng)用粉塵回收裝置后避免塔內(nèi)濺液和塔外帶液

應(yīng)用粉塵回收裝置后考慮到塔內(nèi)濺液和塔外帶液，因此在粉塵回收裝置收集槽上端設(shè)有擋液板避免洗滌液濺入塔內(nèi)而影響生產(chǎn)，在最上層洗滌噴頭與出風(fēng)口預(yù)留足夠的分離空間，控制噴頭的噴射面積和工作壓力，避免洗滌液被造粒塔頂尾氣帶出塔外造成二次污染。

4 自然通風(fēng)粉塵回收技術(shù)特點(diǎn)

1）粉塵回收裝置主要設(shè)備安裝在造粒塔頂部，自然通風(fēng)、阻力小，設(shè)備少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與原造粒塔合為一體便于生產(chǎn)管理，投資少。

2）該技術(shù)采用三級(jí)分離、三級(jí)吸收工藝，確保造粒塔尾氣達(dá)標(biāo)排放，并且除塵裝置所用的洗滌液不會(huì)帶出塔外和濺入塔內(nèi)，避免二次污染和影響生產(chǎn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

主要論述了尿素造粒塔自然通風(fēng)濕法回收技術(shù)，粉塵回收裝置在生產(chǎn)運(yùn)行中遇到的問題及應(yīng)對(duì)措施。粉塵回收裝置運(yùn)行對(duì)正常生產(chǎn)無(wú)任何影響，并且改善了尿素成品質(zhì)量，提高尿素產(chǎn)量，使外排尾氣達(dá)標(biāo)，有利于安全文明生產(chǎn)，還有直接的經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保效益，符合國(guó)家環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策及構(gòu)建和諧社會(huì)的要求。

[1] 張蓉.某尿素造粒塔時(shí)程反應(yīng)分析[J].山西建筑，2009，（36）..

Recovery Technology of Dust Emission from Urea Granulation Tower

Cao Jun，Duan Xin，Duan Yong-jiang

This paper introduces the technological process and facilities characteristics of natural ventilation wet recovery technology.This paper discusses the causes of urea dust and ammonia production，and reduces the methods and measures of dust generation and dust recovery.

urea granulation tower；dust recovery；washing absorption

TQ441.41

A

1003-6490（2017）12-0001-02