BR112020000820B1

BR112020000820B1 - Processo e instalação de acabamento de ureia e de tratamento de gás efluente

Info

Publication number: BR112020000820B1
Application number: BR112020000820-6A
Authority: BR
Inventors: Juan COLOMA GONZÁLEZ; Johannes Henricus Mennen
Original assignee: Stamicarbon B.V.
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2022-05-17
Also published as: BR112020000820A2; UA122650C2; JP7105863B2; CA3069894C; CN110891933B; HRP20211875T1; CN110891933A; EA036488B1; US20200283377A1; CA3069894A1; EA202090295A1; LT3652152T; PL3652152T3; US10829444B2; EP3652152B1; EP3652152A1; JP2020526564A; WO2019013639A1

Abstract

A invenção se refere a um processo de acabamento para material compreendendo ureia, uma instalação para acabamento de material compreendendo ureia, um método de modificação de uma instalação existente, e um uso. São revelados métodos para evitar a obstrução do conduto para o gás efluente entre a seção de acabamento e a seção de tratamento.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A invenção se refere à produção de ureia e aos fertilizantes contendo ureia, especialmente para acabamento de ureia. Em particular, a invenção se refere ao transporte de gás efluente (isto é, ar de exaustão compreendendo ureia e amônia) de uma seção de acabamento para uma seção de tratamento de gás efluente. A seção de tratamento é, por exemplo, para depuração de poeira e/ou depuração ácida para remover ureia e/ou amônia do gás efluente. Na seção de acabamento, tipicamente, um material fundido contendo ureia é solidificado para produzir, por exemplo, partículas de ureia, partículas de ureia- nitrato de amônio (UAN) ou partículas de ureia-sulfato de amônio (UAS).

ANTECEDENTES

[0002] As unidades de produção de ureia frequentemente compreendem uma seção de acabamento para solidificação de uma corrente líquida contendo ureia (por exemplo, massa fundida de ureia) em um produto sólido contendo ureia. As seções de acabamento comuns são torres de perolação e granuladores. As torres de perolação e os granuladores usam ar de esfriamento e, portanto, produzem, como gás efluente, uma corrente de ar que está contaminada com poeira contendo ureia, e amônia. A poeira de ureia frequentemente inclui partículas submicrométricas contendo por exemplo, ureia, UAS ou UAN. Este gás efluente precisa ser tratado para remover a maior parte (ou mesmo essencialmente todos os) dos sólidos e amônia antes de a corrente de gás efluente tratada (corrente de ar limpa) ser liberada para a atmosfera. O tratamento de gás efluente é geralmente necessário para cumprir as legislações ambientais que limitam as emissões permitidas de ureia e de amônia. Também é economicamente desejável recuperar componentes da corrente de gás, como ureia e amônia. Isto aumenta a eficiência da instalação.

[0003] A remoção de poeira de ureia é desafiadora por si só, visto que as quantidades de gás efluente (principalmente ar) são enormes, ao passo que a concentração de poeira de ureia é baixa. Um exemplo indicativo de fluxo de ar para uma torre de perolação de ureia relativamente pequena de cerca de 1.500 toneladas métricas por dia é de 500.000 Nm3/h. Uma torre de perolação de ureia maior pode por exemplo ter um fluxo de ar de 1,0 x 106 Nm3/h, por exemplo com uma capacidade de cerca de 2.500 toneladas métricas por dia, ou mesmo mais alta. Uma concentração de poeira de ureia típica na mesma é de cerca de 0,02% em peso. Adicionalmente, parte da poeira de ureia tem tamanho submicrométrico. Satisfazer às normas atuais implica a necessidade de remover uma grande parte desta poeira de ureia submicrométrica.

[0004] Uma torre de perolação pode por exemplo ter uma altura de 60 m a 80 m. Unidades de produção menores podem ter um percurso de queda livre de 50 m ou menos. Algumas das maiores unidades de produção têm torres de perolação de 125 m de altura. Foram relatadas emissões de poeira de ureia de maiores que 200 mg/Nm3 para algumas torres de perolação de ureia existentes.

[0005] As torres de perolação mais antigas frequentemente liberam gás efluente diretamente para a atmosfera sem qualquer abatimento de poeira ou de amônia. A construção da torre geralmente define um espaço disponível máximo em seu topo e um peso adicional máximo que pode ser suportado pela sua estrutura e, portanto, é limitado o projeto de quaisquer sistemas de abatimento instalados no topo como parte da renovação. Tecnologias de abatimento de emissões existentes tipicamente exigem bombas e ventoinhas grandes e pesadas para superar a queda de pressão adicional que elas exigem. Quanto maior a eficiência da captura de poeira, maior a queda de pressão exigida, especialmente quando se lida com a remoção de partículas submicrométricas. Muitos sistemas de tratamento de gás efluente não são adequados para instalação no topo de uma torre de perolação existente por causa do peso deles, mas podem ser instalados no ou próximo ao nível do solo (por exemplo, com a entrada a de 0 a 20 m de elevação). Isto pode envolver primeiro trazer o gás efluente para uma elevação mais baixa através de um conduto (por exemplo duto), e por isso, também, a construção de um duto a partir do topo da torre de perolação de ureia a cerca de nível do solo. O duto é geralmente posicionado fora da torre de perolação.

[0006] O tratamento de gás efluente é geralmente realizado em uma seção de tratamento separada (seção de abatimento de emissões), que tem uma entrada para o gás efluente conectada por um conduto proveniente da seção de acabamento de ureia. Em geral, um conduto conector pode ter uma parede que é, em sua maior parte exposta, ao ambiente externo. Este ambiente pode ter temperaturas baixas, como abaixo de 0°C ou abaixo de -10 °C, por exemplo de um dia para outro ou no inverno.

[0007] O tratamento de gás efluente tipicamente compreende depuração com soluções aquosas para remover poeira (depuração), ou depuração da corrente de gás com uma solução ácida para remover amônia por conversão em sais de amônio (depuração ácida), ou ambas em série ou simultaneamente. Se ambas, depuração de poeira e depuração ácida, são usadas em série, a depuração de poeira é tipicamente realizada primeiro. Se são realizadas simultaneamente, a ureia é combinada com sais de amônio como UAS e UAN. Em um depurador, um líquido de depuração (por exemplo uma solução) é aspergido para dentro da corrente de gás, por exemplo, em fluxo co-corrente e/ou em fluxo em contracorrente. A solução de depuração é tipicamente circulada de modo a ter uma concentração de ureia desejada. Uma corrente de purga é removida do depurador e descartada, por exemplo, no caso de depuração de poeira com água, pelo reciclo para a instalação de produção de ureia para recuperação de ureia.

[0008] Tipicamente, as gotículas de depuração restantes são removidas da corrente de gás em uma seção de tratamento com o uso de, por exemplo, um eliminador de névoa. Às vezes, uma combinação de equipamentos de diferentes princípios de funcionamento é necessária para realizar limpeza suficiente da seção de tratamento de gás efluente de modo a cumprir as legislações de emissões. Exemplos de outros tipos de equipamento de abatimento são o precipitador eletrostático úmido e os depuradores Venturi. Como resultado, o equipamento necessário terá um certo peso e um certo tamanho.

[0009] Em algumas seções de tratamento de gás efluente, uma etapa de arrefecimento brusco é aplicada antes da depuração, por exemplo, aspergindo solução aquosa de tal maneira que causa esfriamento evaporativo, de modo a reduzir o tamanho da corrente de gás e de modo a permitir um equipamento menor nas etapas de tratamento a jusante como depuração. Ademais, os documentos WO 2015/002535 e US 2016/0184758 descrevem um método para a remoção de poeira de ureia do gás efluente de uma seção de acabamento de uma instalação de produção de ureia, sendo que o método compreende submeter o gás efluente ao arrefecimento brusco com água de modo a produzir gás efluente bruscamente arrefecido tendo uma temperatura abaixo de cerca de 45°C, e submeter o gás efluente bruscamente arrefecido à depuração com o uso de pelo menos um depurador Venturi.

[0010] A presente invenção se refere ao transporte do gás efluente da seção de acabamento de ureia para uma seção de tratamento de gás efluente. O gás efluente é geralmente transportado através de um conduto entre a seção de acabamento de ureia e a seção de tratamento de gás efluente.

[0011] Em geral, e também na presente invenção, o conduto é, por exemplo, um tubo, um cano ou um duto, ou qualquer outro tipo de sistema de transporte de gás. O conduto geralmente compreende uma parede e uma rota de fluxo de gás. O conduto pode ter um comprimento de, por exemplo, pelo menos 2 m, pelo menos 5 m, pelo menos 10 m, pelo menos 20 m ou pelo menos 40 m.

[0012] Por exemplo, uma torre de perolação pode ter a saída de gás efluente a uma altura de pelo menos 10 m, de pelo menos 20 m, de pelo menos 40 m ou de pelo menos 60 m, acima do nível do solo, a saber no topo da torre. Embora algumas seções de tratamento de gás efluente de tamanho pequeno possam ser às vezes posicionadas no topo de uma torre de perolação de ureia, muitas seções de tratamento de gás efluente maiores precisam ser posicionadas ao nível do solo devido ao peso e/ou ao tamanho do equipamento, e têm uma entrada, por exemplo, a de 0 a 5 m acima do nível do solo. Isto necessita de um comprimento correspondente do conduto, por exemplo de pelo menos 10 m, de pelo de menos 20 m, de pelo menos 30 m, de pelo menos 40 m ou de pelo menos 60 m. Também com outros tipos de seções de acabamento de ureia e de seções de tratamento de gás efluente, um certo comprimento mínimo do conduto pode ser atribuído pelas restrições de projeto da instalação. Um comprimento mínimo do conduto pode também ser o caso se, por exemplo, uma instalação de produção de ureia existente é modificada em uma denominada renovação.

[0013] Além disso, é sabido que a temperaturas mais altas, por exemplo acima de 60°C, ureia sólida pura tem uma tendência para formar torta, isto é para se aglomerar e formar massas informes. Portanto, qualquer poeira de ureia que se deposita nos condutos está sob risco para formar torta em temperaturas mais altas, especialmente quando exposta à umidade, como à umidade do ar.

[0014] Um problema em condutos para transportar o gás efluente da seção de acabamento de ureia para uma seção de tratamento é que depois de algum tempo de operação da seção de tratamento de gás efluente, tende a ocorrer uma queda de pressão aumentada. Isto pode levar a custos operacionais mais altos e/ou rendimento reduzido da seção de tratamento de gás efluente. Este aumento de queda de pressão é frequentemente causado pela obstrução do conduto (por exemplo, do duto) entre a seção de acabamento e a seção de tratamento de gás efluente. Esta obstrução é causada por depósitos sólidos no conduto. Os depósitos sólidos compreendem ureia, por exemplo material de ureia sólida que se forma sobre pelo menos parte das paredes do conduto. A obstrução causa um aumento da queda de pressão que pode bloquear a operação ou precisar de consumo de energia adicional das ventoinhas ou bombas de extração (em caso de tubos Venturi ou ejetores Venturi) para transportar o gás efluente para a seção de tratamento.

[0015] Alguma técnica anterior lida com a obstrução de um depurador para o tratamento de gás efluente de acabamento de ureia. O documento EP 0084669 menciona que se tornam entupidos os bocais para aspersão de líquido para dentro da corrente de gás. Para resolver isto, formaldeído é adicionado à solução de lavagem. No entanto, o formaldeído é tóxico e caro e é, por isso, altamente indesejável em uma seção de tratamento de gás efluente que almeja produzir uma corrente de ar limpa para ser liberada para a atmosfera. O documento US 4104041 descreve um processo de tratamento de gás efluente de perolação de ureia em que um filme líquido de solução de depuração é formado transversalmente à passagem inteira, de modo a remover poeira de ureia com tamanho de partícula de cerca de 1 μm. É dito que isto soluciona o problema de obstrução dos poros dos filtros de saco da técnica anterior. O documento US 4153431 também se refere ao problema da obstrução de filtros da técnica anterior, que causa queda de pressão aumentada que é identificada como grande desvantagem para torres de perolação de ureia de tiragem natural e de tiragem forçada. É descrito um processo que compreende direcionar um líquido de depuração através de um filtro co-corrente com o fluxo do gás. Os documentos EP 0084669, US 4104041, e US 4153431 não lidam com depósitos de ureia em condutos entre a seção de acabamento e a seção de tratamento de gás efluente, mas, mais exatamente, com depósitos de ureia dentro das respectivas seções de tratamento.

SUMÁRIO

[0016] A invenção se refere em um primeiro aspecto a um processo de acabamento de material compreendendo ureia, que compreende: - submeter uma corrente líquida compreendendo ureia à solidificação em uma seção de acabamento de ureia, produzindo um produto compreendendo ureia sólida e uma corrente de gás efluente compreendendo ar, poeira de ureia, e amônia, - transportar a dita corrente de gás efluente de uma saída da dita seção de acabamento de ureia até uma seção de tratamento de gás efluente através de um conduto tendo uma parede, sendo que o dito gás efluente tem uma temperatura T1 na dita saída, - submeter a dita corrente de gás efluente a um tratamento para remover pelo menos parte da dita poeira de ureia e/ou da dita amônia do dito ar na dita seção de tratamento de ar, e - manter uma temperatura da dita parede do dito conduto mais alta que T1 - 50 °C em pelo menos uma curva do conduto, em pelo menos uma seção onde o diâmetro do conduto se altera e/ou ao longo de pelo menos 10%, pelo menos 50% ou pelo menos 90% do comprimento do conduto.

[0017] A invenção também se refere a uma instalação para acabamento de material compreendendo ureia, sendo que a instalação compreende uma seção de acabamento para solidificar uma corrente líquida contendo ureia, uma seção de tratamento de gás efluente, e um conduto para gás efluente de uma saída da dita seção de acabamento até uma entrada da dita seção de tratamento, sendo que o dito conduto compreende uma parede, e sendo que pelo menos partes do ou todo o dito conduto são providos com isolamento térmico e/ou com um ou mais elementos de aquecimento para manter uma temperatura mínima da dita parede.

[0018] A invenção também se refere ao uso de traceamento térmico para evitar obstrução de um conduto para uma corrente de gás que compreende poeira compreendendo ureia, amônia, e ácido isociânico.

[0019] A invenção também se refere a um método de modificação de uma seção de acabamento existente para solidificar material contendo ureia, para evitar a obstrução em um conduto tendo uma parede para gás efluente da seção de acabamento, sendo que o dito conduto é provido entre a dita seção de acabamento e uma seção de tratamento para tratamento de gás efluente da dita seção de acabamento; o método compreende fornecer o conduto com isolamento térmico e/ou com um ou mais elementos de aquecimento para evitar pontos frios da dita parede.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0020] A Figura 1 é uma fotografia de material sólido aderido à parede interna em um conduto comparativo entre uma seção de acabamento e uma seção de tratamento.

[0021] A Figura 2 ilustra esquematicamente um processo e uma instalação de acabamento de ureia de acordo com uma modalidade da invenção.

[0022] A Figura 3 mostra fotografias de um duto entre uma torre de perolação e um depurador de acordo com a invenção, sendo que o duto é termicamente isolado.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0023] A presente invenção é, em algumas modalidades, baseada no discernimento criterioso de que depósitos de ureia no conduto entre a seção de acabamento e a seção de tratamento de gás efluente podem ser evitados pela prevenção de pontos frios na parede do conduto. Portanto, os depósitos de ureia podem ser solucionados, por exemplo, por aquecimento e/ou isolamento térmico da parede do conduto ou de pelo menos partes do mesmo.

[0024] Sem o desejo de se ater à teoria, acredita-se que o acúmulo inicial de ureia sólida no conduto, por exemplo no duto, especialmente sobre a superfície interna da parede do conduto exposta à corrente de gás efluente, é causado pelas condensação e adesão de pelo menos um pouco de ácido isociânico presente na corrente de gás efluente e pela retro-conversão de ácido isociânico em ureia pela reação com NH3.

[0025] O ácido isociânico (HNCO) resulta da decomposição térmica do cianato de amônio (NH4NCO). O cianato de amônio está em equilíbrio químico com a ureia (NH2CONH2):

[0026] A decomposição de cianato de amônio para ácido isociânico e amônia é promovida pelas baixa pressão e altas temperaturas, como quando uma solução de ureia é concentrada para solidificação, por exemplo durante uma operação de perolação. Os produtos de reação volatilizam-se para dentro do gás efluente. Portanto, o gás efluente contém, por exemplo, pelo menos 10 mg de NH3/Nm3 ou pelo menos 50 mg de NH3/Nm3 ou pelo menos 100 mg de NH3/Nm3. O gás efluente contém, por exemplo, pelo menos 10 mg de poeira/Nm3 ou pelo menos 50 mg de poeira/Nm3 ou pelo menos 100 mg de poeira/Nm3 e, de preferência, tais quantidades de poeira contendo ureia. De preferência, o gás efluente compreende pelo menos 10 mg de NH3/Nm3 ou pelo menos 50 mg de NH3/Nm3 ou pelo menos 100 mg de NH3/Nm3 de ureia. O gás efluente contém, por exemplo, pelo menos 5,0 mg de ácido isociânico/Nm3 ou pelo menos 10 mg de ácido isociânico/Nm3 ou pelo menos 50 mg de ácido isociânico/Nm3.

[0027] A reação reversa pode ocorrer no conduto, quando ácido isociânico condensa em pontos frios da parede do conduto e reage com amônia, que está também presente na corrente de gás efluente, para formar ureia. A reação do ácido isociânico com amônia pode ocorrer antes da, simultaneamente com, ou subsequentemente à condensação.

[0028] As partículas de ureia formadas podem ser arrastadas pela corrente de ar e presume-se que sejam de tamanho pequeno devido à natureza química de seu mecanismo de formação, por exemplo abaixo de 1 μm. No entanto a reação com amônia pode também ocorrer na parede e resultar na adesão de sólidos. Em última análise, isto produz acumulação de ureia sobre a parede do conduto, em particular no desenvolvimento de grandes blocos ou nódulos de materiais sólidos, por exemplo, como ilustrado na Figura 1.

[0029] Pela evitação de pontos frios sobre a parede do conduto, por exemplo pelo isolamento e/ou aquecimento do conduto, ou de pelo menos partes das paredes do mesmo, por exemplo usando traceamento como elementos de aquecimento, o problema dos depósitos de ureia é solucionado, por conseguinte pela evitação de pontos frios sobre a parede interna do conduto. Vantajosamente, o tempo operacional da instalação de acabamento (seção de acabamento e seção de tratamento) é aumentado porque é reduzido o tempo de paralisação para manutenção e limpeza. Vantajosamente, visto que não é necessário usar água ou vapor de água para enxaguar o conduto, a operação é simples e não são necessários sistemas de lavagem adicionais. Uma vantagem adicional é que não é necessário adicionar aditivos como formaldeído nas correntes de processo para evitar obstrução.

[0030] Além disso, vantajosamente pode ser reduzida a quantidade de partículas de ureia submicrométricas na entrada da seção de tratamento.

[0031] Em geral, a invenção pode ser aplicada, por exemplo, em uma seção de acabamento e/ou uma seção de tratamento de gás efluente dos tipos conforme descritos acima.

[0032] Consequentemente, a invenção em um aspecto se refere a um processo de acabamento de ureia. Como usado na presente invenção, o acabamento de ureia se refere a um processo para solidificação de uma solução contendo ureia, em particular, uma massa fundida contendo ureia. Exemplos incluem uma massa fundida de ureia, ureia-nitrato de amônio (UAN) e ureia- sulfato de amônio (UAS). Exemplos de processos de acabamento de ureia incluem granulação e perolação de ureia, UAN e UAS. A massa fundida tipicamente compreende menos que 5% em peso de água e tipicamente mais que 50% em peso de ureia.

[0033] O processo em uma modalidade compreende submeter uma corrente líquida compreendendo ureia à solidificação em uma seção de acabamento de ureia. Isto produz um produto compreendendo ureia sólida e uma corrente de gás efluente compreendendo amônia e partículas de poeira compreendendo ureia. A corrente de gás efluente compreende adicionalmente ar, e (pequenas quantidades de) biureto e ácido isociânico, e também formaldeído no caso de granulação. O processo compreende adicionalmente transportar a dita corrente de gás efluente de uma saída da dita seção de acabamento de ureia até uma seção de tratamento de gás efluente através de um conduto tendo uma parede, por exemplo através de um duto. De preferência, o transporte envolve tiragem forçada, por exemplo usando um soprador ou uma ventoinha. O gás efluente tem uma temperatura T1 na dita saída. A temperatura T1 é a temperatura média sobre a seção transversal da saída. O processo compreende adicionalmente submeter a dita corrente de gás efluente a um tratamento, para limpar pelo menos parcialmente o dito gás efluente, por exemplo para remover pelo menos parte da dita poeira contendo ureia e/ou da dita amônia na dita seção de tratamento.

[0034] Em algumas modalidades, a seção de acabamento, a etapa de solidificação, a etapa de tratamento, e/ou a seção de tratamento são, por exemplo, conforme descritas na parte introdutória do presente pedido.

[0035] A seção de acabamento é, por exemplo, uma torre de perolação ou um granulador. A invenção é particularmente vantajosa para torres de perolação. A torre de perolação é, por exemplo, do tipo de tiragem forçada, ou do tipo de tiragem natural. O granulador é, por exemplo, um granulador de leito fluidizado, um granulador de leito de jorro, um granulador de bandeja, ou um granulador de tambor. Os granuladores de leito fluidizado e de leito de jorro são preferenciais e usam correntes de ar. A etapa de solidificação compreende, por exemplo, perolação em uma torre de perolação ou granulação em um granulador. A solidificação envolve a remoção do calor de cristalização e, tipicamente, também o subesfriamento do produto de ureia solidificada. A solidificação compreende, por exemplo, o esfriamento de gotículas do líquido compreendendo ureia com o uso de ar de esfriamento. Habitualmente a maior parte do calor de cristalização/esfriamento é removida pelo esfriamento com ar. Por exemplo de 3 kg a 30 kg de ar por kg de produto solidificado final são usados para esfriamento, de preferência de 5 kg a 15 kg. Opcionalmente a solidificação envolve granulação e uma parte do calor é removida por evaporação de água. O ar de esfriamento, pela natureza do processo de esfriamento, deixa a seção de acabamento como gás efluente em uma temperatura aumentada. Na seção de acabamento, o ar entra em contato direto com a massa fundida de ureia e com as partículas de ureia solidificadas. Isto resulta em alguma contaminação do ar com alguma poeira de ureia, e amônia. Dependendo do tipo e das condições de operação da seção de acabamento, a quantidade de poeira presente na corrente de gás na saída da seção de acabamento, antes de qualquer depuração, é por exemplo de 0,01% a 1,0% em peso (com base na corrente de massa de gás). A temperatura típica do gás efluente que sai de uma seção de acabamento de uma instalação de produção de ureia, isto é, na saída, é, por exemplo, pelo menos 30 °C, pelo menos 50 °C, pelo menos 70 °C, pelo menos 80 °C, pelo menos 90 °C, pelo menos 100 °C, e tipicamente menor que 150 °C, ou menor que 140 °C ou menor que 120 °C,. Para a granulação, especialmente a granulação em leito fluidizado, a temperatura é, por exemplo, de 70 °C a 150 °C, ou de 80 °C a 140 °C, como de cerca de 105 °C.

[0036] O líquido compreendendo ureia é, por exemplo, uma massa fundida ou solução compreendendo ureia, com, por exemplo, pelo menos 80% em peso, pelo menos 90% em peso, ou pelo menos 95% em peso de ureia. O líquido pode, por exemplo, também ser uma solução e/ou massa fundida de, por exemplo, ureia- nitrato de amônio (UAN) ou ureia-sulfato de amônio (UAS). A granulação em leito fluidizado de UAS é mencionada, por exemplo, no documento WO 2017/007315.

[0037] Em uma outra modalidade, o líquido pode, por exemplo, também compreender pequenas quantidades de sais de amônio como nitrato de amônio e/ou sulfato de amônio, como até 1% em peso ou até 5% em peso, por exemplo, para eliminação de sais da depuração ácida do gás efluente. O líquido pode também compreender aditivos como formaldeído. O líquido compreende tipicamente menos que 5% em peso de água, por exemplo, menos que 2,0% em peso de água para granulação e tipicamente menos que 0,50% em peso de água para perolação.

[0038] A seção de tratamento e a etapa de tratamento de gás efluente envolvem, tipicamente, depuração de poeira e/ou depuração ácida. A depuração geralmente envolve colocar a corrente de gás em contato com uma solução aquosa, por exemplo, compreendendo ureia, por exemplo, por aspersão da solução para dentro da corrente de gás efluente. A solução tem, por exemplo, pH neutro (pH de 6 a 8, por exemplo pH 7) para depuração de poeira para remover poeira de ureia, ou pH baixo (pH mais baixo que 4 ou mais baixo que 3) para depuração ácida. Se a depuração de poeira e a depuração ácida forem combinadas, a depuração ácida é aplicada, por exemplo, simultaneamente com ou a jusante da depuração de poeira. A depuração de poeira geralmente envolve recircular uma solução de depuração da qual é retirada uma corrente de purga compreendendo, por exemplo, de 10% a 60% em peso de ureia. A corrente de purga é descartada, por exemplo, concentrada por evaporação de água e retornada para a seção de acabamento.

[0039] A seção de tratamento pode ter muitos projetos, mas tipicamente compreende um dispositivo de remoção de gotículas como malhas e removedores de névoa Chevron. A seção de tratamento pode também conter um depurador Venturi. Um depurador Venturi, por exemplo conforme descrito no documento WO 2015/002535, compreende um ou mais tubos com uma parte convergente, uma parte estreita ou "garganta", e tipicamente uma parte divergente. Conforme o ar se move através do gargalo o mesmo é acelerado para uma velocidade alta. Um fluido de depuração sob a forma de gotículas, tipicamente uma solução aquosa, é adicionado ao Venturi, habitualmente na garganta, e entra no fluxo de gás. As gotículas de água usadas são, de modo geral, muitas ordens de magnitude maiores que as partículas contaminantes (poeira de ureia) a serem coletadas e, como uma consequência, aceleram em uma taxa diferente através do Venturi. A aceleração diferencial causa interações entre as gotículas de água e as partículas contaminantes, de modo que as partículas contaminantes sejam coletadas pelas gotículas de água.

[0040] Em uma modalidade preferencial, o sistema de remoção de poeira compreende uma pluralidade de ejetores Venturi, operados em paralelo. Por exemplo, uma seção-MMV (micro-névoa Venturi) pode ser usada, especialmente, para granulação) pode ser usada. A seção-MV compreende múltiplos tubos Venturi paralelos. Na seção-MMV, líquido é aspergido na garganta de cada tubo Venturi co-corrente com o fluxo de gás através de bocais de fase única, por exemplo, dispostos diretamente a montante da parte tubular convergente, criando um tamanho de gotícula de líquido consistente e ajustável, tipicamente em uma faixa de 50 μm a 700 μm. Opcionalmente, a aspersão na garganta em contracorrente com o fluxo de gás é usada para controlar a queda de pressão ao longo da seção-Venturi, por exemplo com bocais dentro da garganta.

[0041] Em uma modalidade, uma etapa de tratamento compreende submeter o gás efluente ao arrefecimento brusco com água de modo a produzir gás efluente bruscamente arrefecido, por exemplo, tendo uma temperatura abaixo de cerca de 45 °C, e submeter o gás efluente bruscamente arrefecido à depuração. A etapa de depuração, por exemplo, usa pelo menos um depurador Venturi.

[0042] A etapa de tratamento compreende, por exemplo, submeter a corrente de gás efluente a uma etapa de esfriamento, como uma etapa de arrefecimento brusco, por exemplo para uma temperatura abaixo de 45 °C ou abaixo de 40 °C, e/ou esfriamento próximo de, por exemplo pelo menos 50 °C ou pelo menos 60 °C. O esfriamento é, por exemplo, por aspersão e evaporação de uma corrente aquosa, como uma solução de ureia, por exemplo por evaporação de pelo menos 1,0 g, pelo menos 10 g, ou pelo menos 20 g de água por Nm3 de gás efluente. A corrente de gás após o esfriamento tem, por exemplo, pelo menos 70% ou pelo menos 80% de umidade relativa (UR). A aspersão resulta, por exemplo, em gotículas tendo tamanho médio de gotícula menor que 100 μm, menor que 40 μm ou menor que 20 μm. De preferência, a aspersão co-corrente é usada para o arrefecimento brusco.

[0043] O conduto entre a seção de acabamento e a seção de tratamento de gás efluente compreende, por exemplo, um cano, um tubo, e/ou um duto. De modo mais geral, qualquer linha de transporte de fluxo de gás pode ser usada. O conduto tem uma parede que atua como um limite impermeável a gás com a atmosfera exterior. O conduto tem um comprimento de, por exemplo, pelo menos 2 m, pelo menos 5 m, pelo menos 10 m, pelo menos 20 m, pelo menos 40 m, ou pelo menos 60 m. O conduto percorre, por exemplo, desde o topo de uma torre de perolação de ureia até um nível mais baixo, por exemplo para uma seção de tratamento posicionada em menos elevação, como posicionada ao nível do solo ou tendo uma entrada a de 0 a 20 m de elevação, e/ou uma seção de tratamento com uma elevação que é mais baixa que aquela da saída de gás efluente em pelo menos 5 m, pelo menos 10 m, pelo menos 20 m, ou pelo menos 40 m.

[0044] A presente invenção geralmente almeja evitar pontos frios sobre esta parede.

Características A a F

[0045] Consequentemente, as seguintes medidas A a F podem ser aplicadas, cada uma individualmente e/ou em combinação de umas com as outras.

[0046] A) O processo pode compreender manter a parede a uma temperatura de não mais que 60 °C mais baixa que a temperatura T1 da corrente de gás na saída do equipamento de acabamento. Portanto, o processo pode compreender manter uma temperatura de parede Tw que é igual a ou maior que a temperatura de parede mínima do conduto (Tw,min), em que Tw,min = (T1 — 60 °C), ou em que Tw,min = (TI — 50 °C), ou em que Tw,min = (TI - 30 °C), ou em que Tw,min = (TI - 10 °C), ou mesmo em que Tw,min = T1. No último caso, Tw > T1. Tais temperaturas de parede Tw são mantidas tipicamente em pelo menos uma curva do conduto, em pelo menos uma seção onde o diâmetro do conduto se altera e/ou ao longo de pelo menos 10%, pelo menos 50% ou pelo menos 90% do comprimento do conduto. A temperatura da parede (Tw) se refere à temperatura no lado interno da parede (isto é, a temperatura na parede interna, quer dizer na superfície da parede que está em contato com o gás efluente).

[0047] B) O processo pode compreender manter a parede em uma temperatura de pelo menos 30 °C, pelo menos 40 °C, pelo menos 60 °C, pelo menos 80 °C, pelo menos 100 °C, ou pelo menos 120 °C. Tais temperaturas de parede são mantidas tipicamente em pelo menos uma curva do conduto, em pelo menos uma seção onde o diâmetro do conduto se altera e/ou ao longo de pelo menos 10%, pelo menos 50% ou pelo menos 90% do comprimento do conduto. A temperatura de parede se refere à temperatura no lado interno da parede (na superfície da parede que está em contato com o gás efluente).

[0048] C) A temperatura da corrente de gás efluente próxima à parede, por exemplo em uma zona menor que 2 cm ou menor que 1 cm a partir da dita parede (superfície interna, isto é a superfície exposta ao gás efluente), é, de preferência, mais alta que 60 °C, de preferência mais alta que 65 °C, com ainda mais preferência mais alta que 70 °C. Portanto, a temperatura da corrente de gás próxima à parede tem uma tal temperatura preferencial, para pelo menos uma posição no comprimento do conduto (por exemplo ao longo do fluxo de gás), tipicamente em pelo menos uma curva do conduto, em pelo menos uma seção onde o diâmetro do conduto se altera e/ou ao longo de pelo menos 10%, pelo menos 50% ou pelo menos 90% do comprimento do conduto.

[0049] D) A diferença na temperatura entre a corrente de gás próxima à parede do duto, (por exemplo em uma zona menor que 2 cm ou menor que 1 cm a partir da dita superfície interna de parede) e a corrente de gás no centro da seção transversal do conduto, na mesma posição ao longo do comprimento do conduto, é, de preferência menor que 10 °C, com mais preferência menor que 5 °C, com ainda mais preferência menor que 3 °C. Portanto, as diferenças de temperatura da corrente de gás na seção transversal (perpendicular ao fluxo do gás) são, de preferência, pequenas.

[0050] E) De preferência, o processo compreende aquecer pelo menos uma parte da parede do conduto. O aquecimento pode ser aplicado, por exemplo, ao longo de pelo menos 10%, pelo menos 20%, pelo menos 50% ou pelo menos 90% do comprimento (por exemplo, ao longo do fluxo de gás) do conduto, e/ou até pelo menos 10%, pelo menos 20%, pelo menos 50% ou pelo menos 90% da superfície da parede, por exemplo da superfície externa da parede. O aquecimento também pode ser aplicado na parede inteira. O aquecimento pode ser aplicado, por exemplo, por aquecimento elétrico e/ou com um fluido de aquecimento, como por troca de calor direta ou indireta. O fluido de aquecimento é, de preferência, vapor de água ou condensado. O vapor de água pode ser, por exemplo em algumas modalidades, vapor de água de baixa pressão provido a partir de um condensador de carbamato de alta pressão da instalação de produção de ureia. De preferência o traceamento térmico é aplicado na parede do conduto, por exemplo traceamento elétrico e/ou traceamento com fluido de aquecimento como uma camisa de vapor de água.

[0051] F) Materiais de isolamento térmico podem ser aplicados, conforme descrito mais adiante neste documento. Estas características A a F podem ser usadas individualmente ou em qualquer combinação. O mesmo se aplica às subcaracterísticas preferenciais. Algumas combinações exemplificadoras são as características A e B; A, B, e E e/ou F; C e E; D e E; C e D e opcionalmente E; e B e E.

[0052] As medidas acima são particularmente vantajosas para um processo que compreende perolar partículas sólidas contendo ureia em uma torre de perolação, sendo que a torre tem uma saída para ar de esfriamento como gás efluente no topo (por exemplo acima do dispositivo de aspersão da torre de perolação), sendo que o dito gás efluente tem uma temperatura T1 na dita saída, e sendo que o processo compreende submeter o dito gás efluente ao tratamento, de preferência à depuração de poeira e opcionalmente à depuração ácida em uma seção de tratamento de gás efluente, por exemplo posicionada ao nível do solo (como a menos de 20 m de elevação), sendo que a dita seção de tratamento tem uma entrada para o gás efluente ao nível do solo (por exemplo, a de 0 a 20 m ou de 0 a 10 m de elevação). O processo compreende adicionalmente transportar a corrente de gás efluente da dita saída no dito topo da torre de perolação de ureia, através de um conduto posicionado fora da torre de perolação, até a dita entrada da seção de tratamento. A seção de tratamento compreende, de preferência, um depurador Venturi e, por exemplo, um aspersor de arrefecimento brusco conforme descrito.

[0053] Um processo de acabamento de ureia preferencial compreende: - perolar ureia em uma torre de perolação de ureia usando ar de esfriamento, de preferência com tiragem forçada. com o uso de um soprador ou uma ventoinha, sendo que a torre de perolação tem uma saída para gás efluente no topo da dita torre, sendo que o dito gás efluente tem uma temperatura T1 na dita saída, - submeter o dito gás efluente à depuração de poeira e opcionalmente à depuração ácida em uma seção de tratamento de gás efluente tendo uma entrada para o gás efluente a de 0 a 20 m de elevação acima do nível do solo, - fornecer o gás efluente da dita saída no dito topo da torre de perolação de ureia até a dita entrada da dita seção de tratamento de gás efluente, e - manter uma temperatura da dita parede do dito conduto mais alta que T1 - 10 °C.

[0054] A invenção também se refere a uma instalação para o acabamento de material compreendendo ureia. A instalação para o acabamento de material compreendendo ureia compreende uma seção de acabamento para solidificar uma corrente líquida contendo ureia (como granulador ou torre de perolação), e uma seção de tratamento de gás efluente. A instalação para acabamento de material compreendendo ureia compreende, também, um conduto para gás efluente desde uma saída para gás efluente da seção de acabamento até uma entrada para o gás efluente da dita seção de tratamento. Em uma modalidade específica, a seção de acabamento é uma torre de perolação de ureia, e/ou a seção de tratamento está posicionada a de 0 a 20 m de elevação, por exemplo ao nível do solo.

[0055] Pelo menos partes do conduto são fornecidas com isolamento térmico e/ou com um ou mais elementos de aquecimento, de preferência tanto com isolamento térmico quanto com elementos de aquecimento. De preferência, a instalação é configurada para realizar o processo conforme descrito. De preferência, o isolamento térmico e um ou mais elementos de aquecimento, se usados, são configurados (cada um separadamente ou juntos) para manter uma temperatura da dita parede do dito conduto mais alta que Tw,min, em pelo menos uma curva do conduto, em pelo menos uma seção onde o diâmetro do conduto se altera e/ou ao longo de pelo menos 10%, pelo menos 50% ou pelo menos 90% do comprimento do conduto, sendo que Tw,min= T1 - 50 °C, em que T1 é a temperatura do dito gás efluente na dita saída, com ainda mais preferência para uma Tw,min conforme descrita.

[0056] Os elementos de aquecimento, por exemplo, servem como fonte de calor externa ou fornecem calor a partir de uma fonte de calor externa. O isolamento e/ou os um ou mais elementos de aquecimento são configurados para manter uma temperatura mínima da parede do conduto. Os elementos de aquecimento são, por exemplo, elementos de aquecimento elétricos, ou trocadores de calor para troca de calor com um fluido de aquecimento como vapor de água ou condensado. Os elementos de aquecimento são, por exemplo, providos como aquecimento por traço. Os elementos de aquecimento por traço elétrico são, por exemplo, providos como elementos de aquecimento elétricos em contato físico ao longo do comprimento de um tubo, por exemplo como fita de traceamento térmico. Os elementos de aquecimento por traço com fluido de aquecimento são, por exemplo, providos como condutos para fluido de aquecimento em contato físico com o conduto ao longo do comprimento do conduto.

[0057] A fita de traceamento térmico compreende fios elétricos, por exemplo, involucrados em uma fita polimérica. O conduto é, por exemplo, provido com fita de traceamento térmico autorregulável, cuja resistência elétrica varia com a temperatura. Tal fita compreende, por exemplo, cabos compreendendo dois fios de barramento paralelo involucrados em um polímero semicondutor carregado com carbono.

[0058] Por exemplo, o conduto é provido com traceamento térmico, como traceamento elétrico e/ou traceamento com fluido de aquecimento, ao longo de pelo menos parte do ou todo o comprimento do conduto (na direção do fluxo de gás), como ao longo de pelo menos 1 m de comprimento, pelo menos 2 m de comprimento, ou pelo menos 5 m de comprimento, ou ao longo do comprimento inteiro, em pelo menos uma curva do conduto e/ou pelo menos uma seção do conduto onde o diâmetro do conduto decresce. De preferência o conduto tem um perímetro e o isolamento e/ou um ou mais elementos de aquecimento são providos, por exemplo em tais partes do comprimento, ao longo de pelo menos 10%, pelo menos 20%, pelo menos 50%, ou mesmo pelo menos 90% do perímetro do conduto.

[0059] De preferência, o material de isolamento térmico tem uma espessura de pelo menos 1,0 mm, pelo menos 5 mm, pelo menos 10 mm, pelo menos 5 cm ou pelo menos 10 cm, por exemplo, 5 cm a 15 cm. De preferência, o material de isolamento térmico é poroso e/ou compreende fibras. Por exemplo, o material compreende um material de espuma. De preferência, o material de isolamento térmico compreende espaços vazios preenchidos com ar, e tem uma fração de volume vazio de pelo menos 10%, pelo menos 20% ou pelo menos 50%. De preferência, o material de isolamento térmico compreende um ou mais materiais selecionados do grupo de um material polimérico, um material à base de fibra, e um material inorgânico não metálico. De preferência, o material é um material à base de vidro, como fibra de vidro. O material de isolamento térmico, por exemplo, tem uma condutividade térmica menor que 1,0 ou menor que 0,20 ou menor que 0,10 W.m-1.K-1 (W/(m.K)), a 1 bar e 293 K; e tem de preferência uma espessura conforme mencionada. De preferência, o material é aplicado sobre pelo menos 0,50 m2, pelo menos 1,0 m2, pelo menos 5 m2 ou pelo menos 10 m2.

[0060] De preferência, a instalação compreende torres de perolação com tiragem de ar forçada nas quais, por exemplo, uma ventoinha é usada ou um soprador é usado. Em uma tal instalação, a pressão reduzida causada por um soprador pode induzir mais formação de ácido isociânico e, portanto, mais obstrução potencial. Isto pode ser, em particular, o caso se a adição de uma seção de tratamento a uma seção de acabamento existente necessita da instalação de um soprador ou de uma ventoinha na ou a jusante da seção de acabamento.

[0061] A invenção também fornece um método de modificação de uma seção de acabamento existente para solidificação do material contendo ureia (por exemplo uma seção de acabamento de ureia), sendo que a modificação é para o propósito de evitar, ou pelo menos reduzir, a obstrução no conduto. Portanto, a renovação é realizada pelo menos em parte para evitar (como prevenir ou reduzir) a obstrução do conduto, sendo que o dito conduto é provido entre a seção de acabamento e uma seção de tratamento para tratamento de gás efluente da dita seção de acabamento. Consequentemente, o conduto é parte da seção de acabamento de ureia existente, ou é adicionado à seção de acabamento de ureia existente. Por exemplo, o método pode compreender instalar uma seção de tratamento, como uma seção de tratamento de substituição, seção de tratamento adicional, e/ou nova seção de tratamento para uma seção de acabamento que ainda não tem uma seção de tratamento. Com tal instalação da seção de tratamento, a entrada para o gás efluente da mesma é conectada com um conduto adicional para uma saída da seção de acabamento. No método da invenção, o conduto existente ou novo é provido com isolamento térmico e/ou com elementos de aquecimento. De preferência, o isolamento térmico e/ou um ou mais elementos de aquecimento são providos para evitar pontos frios na parede do conduto. Consequentemente, o isolamento térmico e/ou um ou mais elementos de aquecimento são configurados para evitar pontos frios. Os pontos frios estão, por exemplo, localizados na superfície interna da parede, isto é, nas partes de superfície da parede em contato com a corrente de gás efluente. Os pontos frios incluem pontos tendo uma temperatura de modo a permitir a condensação de isocianato. No presente método, são evitados os pontos frios da parede interna. Os pontos frios têm geralmente uma temperatura mais baixa que a temperatura de gás efluente. Não é necessário que pontos frios estejam sempre presentes na ausência do isolamento térmico e/ou dos elementos de aquecimento. Por exemplo, os pontos frios podem se formar durante a noite ou o inverno e não durante os dias ou não durante o verão. Tipicamente, os pontos frios são pontos da parede (superfície interna) que são mais frios que o gás efluente durante pelo menos 10% do tempo de operação. O material de isolamento térmico é, de preferência, conforme descrito para a instalação. O isolamento térmico adicionado e/ou um ou mais elementos de aquecimento (se usados) são adaptados para reduzir a obstrução do conduto pela evitação de tais pontos frios.

[0062] De preferência, o isolamento térmico adicionado e/ou um ou mais elementos de aquecimento são configurados (se usados) para manter uma temperatura da dita parede do dito conduto mais alta que Tw,min, em pelo menos uma curva do conduto, em pelo menos uma seção onde o diâmetro do conduto se altera e/ou ao longo de pelo menos 10%, pelo menos 50% ou pelo menos 90% do comprimento do conduto, em que Tw,min = T1 - 50 °C, em que T1 é a temperatura de dito gás efluente na dita saída, com mais preferência para uma Tw,min conforme descrita na presente invenção.

[0063] Alternativamente e/ou em combinação, um método de modificação de uma seção de acabamento de ureia existente para evitar obstrução em um conduto tendo uma parede para gás efluente da seção de acabamento, compreende fornecer um conduto entre a dita seção de acabamento e uma seção de tratamento para o tratamento de gás efluente da dita seção de acabamento, sendo que o comprimento do conduto é menor que 10 m, menor que 5 me, ou mesmo menor que 2,0 m. Este comprimento é usado com o propósito de reduzir o risco de obstrução do conduto, e, em particular, para reduzir o risco de condensação de isocianato e de retro-reação de ureia sobre a superfície interna da parede do conduto. De preferência, a entrada da seção de tratamento é posicionada a cerca de à mesma elevação (por exemplo, no máximo 5 m mais baixa ou mais alta, ou no máximo 2 m mais baixa ou mais alta) que a saída para gás efluente da seção de acabamento. Por exemplo, a seção de tratamento é posicionada no topo de uma torre de perolação de ureia. De preferência, o conduto tendo tal comprimento curto de conduto é provido com um material de isolamento térmico e/ou um ou mais elementos de aquecimento, como fita de traceamento térmico, como descrito acima.

[0064] O processo é de preferência realizado em uma instalação conforme descrito. A instalação é de preferência adequada para um processo conforme descrito. O método de modificação de uma seção de acabamento de ureia existente de preferência resulta em uma instalação conforme descrito. A instalação de acabamento de ureia pode ser construída como instalação a partir do solo (isto é, recém-construída) ou pela modificação ou renovação de uma instalação de acabamento de ureia existente.

[0065] A invenção se refere adicionalmente ao uso de traceamento térmico (como traceamento elétrico e/ou traceamento com fluido de aquecimento) para evitar a obstrução de um conduto para uma corrente de gás que compreende poeira compreendendo ureia, amônia, e ácido isociânico.

[0066] A invenção se refere adicionalmente a um método para reduzir a obstrução de um conduto para uma corrente de gás que compreende poeira compreendendo ureia, amônia, e ácido isociânico, sendo que o conduto tem uma parede, sendo que o método compreende aplicar uma ou mais das ditas características A a F, e fornecer a corrente de gás à entrada do conduto e remover a corrente de gás na saída do conduto.

[0067] A fonte da corrente de gás pode ser qualquer fonte, tipicamente uma fonte em uma instalação na qual a ureia é produzida. O conduto pode ser, por exemplo, para um respiradouro, uma chaminé ou para uma seção de tratamento, por exemplo conforme descrito.

[0068] A corrente de gás compreende pelo menos 10 mg de ácido isociânico/Nm3, ou pelo menos 20 mg, ou pelo menos 50 mg, ou pelo menos 100 mg de ácido isociânico, no início do conduto e também no final do conduto. De preferência, a concentração de ácido isociânico na saída do conduto é pelo menos 80%, ou pelo menos 90%, ou mesmo pelo menos 99% da concentração na entrada do conduto.

[0069] A corrente de gás compreende, por exemplo, pelo menos 10 mg de NH3/Nm3, ou pelo menos 20 mg, ou pelo menos 50 mg, ou mesmo pelo menos 100 mg de NH3/Nm3 na entrada do conduto e tipicamente também na saída do conduto. O conduto é, por exemplo, um tubo, um cano, ou um duto.

[0070] As modalidades da invenção serão agora adicionalmente ilustradas nas seguintes figuras e exemplo(s), que não limitam a invenção ou as reivindicações.

[0071] A Figura 1 mostra os depósitos em um conduto comparativo entre uma seção de acabamento e uma seção de tratamento, observados após 10 dias de operação contínua da instalação piloto. O conduto não estava termicamente isolado ou aquecido. Um sólido é formado em todo o perímetro do duto e é atribuído à condensação e ao crescimento de cristais.

[0072] A Figura 2 ilustra esquematicamente uma modalidade exemplificadora da invenção, que compreende uma torre de perolação de ureia A e uma seção de tratamento B (para depuração de poeira e/ou depuração ácida) posicionadas ao nível do solo. Massa fundida de ureia 1 é fornecida ao topo da torre de perolação A, e mais em particular ao dispositivo de aspersão, por exemplo um cesto de perolação C. Do dispositivo de aspersão, por exemplo um cesto de perolação C, a massa fundida de ureia cai dentro da torre A, esfria, cristaliza e se solidifica em partículas de ureia sólidas 2, usando ar de esfriamento 3 e também produzindo gás efluente 4. O gás efluente 4 é provido da saída da torre de perolação A no topo da torre até a unidade de depuração B através de um duto D tendo uma parede W. O gás efluente é depurado na unidade B para fornecer a corrente de ar limpa 5 que é, por exemplo, liberada para a atmosfera, e uma corrente de purga contendo ureia líquida 6. A corrente de purga 6 contendo ureia é transferida, por exemplo por reciclo, para a instalação de produção de ureia. Na invenção, o duto D é provido com um elemento de aquecimento e/ou elemento de isolamento E para evitar a perda de calor em pelo menos parte da parede W do duto D. O elemento de aquecimento e/ou elemento de isolamento 7 é, por exemplo, traceamento, provido sobre pelo menos parte da parede, por exemplo, usando aquecimento elétrico ou um fluido de aquecimento 7 como vapor de água ou condensado. A deposição de ureia na parede W pela condensação de ácido isociânico e reação do mesmo com amônia na corrente de gás efluente 4 é evitada pelo elemento de aquecimento e/ou elemento de isolamento E.

[0073] A Figura 3 mostra duas fotografias de um duto entre uma torre de perolação e um depurador de acordo com a invenção, sendo que o duto está termicamente isolado. As fotografias foram obtidas após 2 semanas de operação descontínua da instalação piloto. Os sólidos depositados estão localizados apenas na parte inferior do duto e são atribuídos à sedimentação, por gravidade, de partículas de ureia (poeira de ureia). Em contraste com a Figura 1, nenhumas grandes obstruções de depósitos sólidos são formadas. As partículas sedimentadas não aderem à parede e são facilmente removidas conforme mostrado no painel direito da Figura 3.

Exemplo 1

[0074] Na instalação comparativa 1, o depurador foi conectado por um duto a uma seção de acabamento. O duto não foi termicamente isolado ou aquecido. Dependendo da temperatura exterior, a quantidade de finos < 1 μm foi de 10% a 70% em peso, com quantidades mais altas de finos em temperaturas mais frias. Além disso, em temperaturas mais baixas, a corrente de gás na extremidade do duto conteve menos isocianato e menos amônia em temperaturas mais baixas. A corrente de gás conteve de 10 a 90 mg de isocianato/Nm3 na entrada do depurador, dependendo da temperatura na entrada do depurador, que estava na faixa de 44 °C a 63 °C.

[0075] Para uma instalação da invenção 2 com um duto termicamente isolado entre a seção de acabamento (uma torre de perolação) e o depurador, a quantidade de finos < 1 μm foi normalmente de 5 % a 25 %. A quantidade não esteve correlacionada com a temperatura do ambiente externo. A corrente de gás continha de 100 a 220 mg de isocianato/Nm3 na entrada do depurador, e não esteve correlacionada com a temperatura do gás efluente na entrada do depurador, isto é, a temperatura do gás efluente a jusante da torre de perolação e na extremidade a jusante do duto, que esteve na faixa de 58°C a 70°C e que foi variada com a temperatura ambiente externa.

[0076] Isto indica que isocianato e amônia reagem em temperaturas mais baixas no duto não isolado e que também é formada poeira de ureia submicrométrica. Na instalação da invenção 2, isto é evitado.

Claims

1. Processo de acabamento para material compreendendo ureia, caracterizado pelo fato de que compreende: submeter uma corrente líquida compreendendo ureia à solidificação em uma seção de acabamento de ureia, produzindo um produto compreendendo ureia sólida e uma corrente de gás efluente compreendendo ar, poeira de ureia, e amônia, transportar a dita corrente de gás efluente de uma saída da dita seção de acabamento de ureia até uma seção de tratamento de gás efluente através de um conduto tendo uma parede, sendo que o dito gás efluente tem uma temperatura T1 na dita saída, submeter a dita corrente de gás efluente a um tratamento para remover pelo menos parte da dita poeira de ureia e/ou da dita amônia do dito ar na dita seção de tratamento de ar, e manter uma temperatura da dita parede do dito conduto mais alta que a temperatura de parede mínima do conduto (Tw,min), em pelo menos uma curva do conduto, em pelo menos uma seção onde o diâmetro do conduto se altera e/ou ao longo de pelo menos 10% do comprimento do conduto, sendo que Tw,min = T1 - 50 °C.

2. Processo de acabamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita parede do dito conduto é provida com um material de isolamento térmico e com elementos de aquecimento.

3. Processo de acabamento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a temperatura da parede é mantida a uma temperatura igual a ou mais alta que T1.

4. Processo de acabamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a temperatura da corrente de gás efluente em uma zona menos que 2 cm a partir da dita parede é mais alta que 60 °C.

5. Processo de acabamento, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a temperatura da corrente de gás efluente em uma zona menos que 2 cm a partir da dita parede é mais alta que 65 °C.

6. Processo de acabamento, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a temperatura da corrente de gás efluente em uma zona menos que 2 cm a partir da dita parede é mais alta que 70 °C.

7. Processo de acabamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a diferença em temperatura entre a corrente de gás próxima à parede do conduto e a corrente de gás no centro na seção transversal do conduto, na mesma posição no comprimento do conduto, é menor que 10 °C.

8. Processo de acabamento, de acordo a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a diferença em temperatura entre a corrente de gás próxima à parede do conduto e a corrente de gás no centro na seção transversal do conduto, na mesma posição no comprimento do conduto, é menor que 5 °C.

9. Processo de acabamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende manter a parede a uma temperatura de pelo menos 60 °C.

10. Processo de acabamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o dito produto compreendendo ureia sólida compreender partículas de ureia, partículas de ureia-nitrato de amônio (UAN), ou partículas de ureia-sulfato de amônio (UAS).

11. Processo de acabamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a dita solidificação compreender perolar a massa fundida contendo ureia para produzir pérolas de ureia.

12. Processo de acabamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: perolar ureia em uma torre de perolação de ureia com tiragem forçada, usando ar de esfriamento e usando um soprador e/ou uma ventoinha, sendo que a torre de perolação tem uma saída para gás efluente no topo da dita torre, sendo que o dito gás efluente tem uma temperatura T1 na dita saída, submeter o dito gás efluente à depuração de poeira e opcionalmente à depuração ácida em uma seção de tratamento de gás efluente tendo uma entrada para o gás efluente a de 0 a 20 m de elevação acima do nível do solo, fornecer o gás efluente da dita saída no dito topo da torre de perolação de ureia até a dita entrada da dita seção de tratamento de gás efluente, e manter uma temperatura da dita parede do dito conduto mais alta que

13. Instalação para acabamento de material compreendendo ureia, sendo a instalação caracterizada pelo fato de que compreende: uma seção de acabamento para solidificar uma corrente líquida contendo ureia, uma seção de tratamento de gás efluente, e um conduto de gás efluente desde uma saída da dita seção de acabamento até uma entrada da dita seção de tratamento, sendo que o dito conduto compreende uma parede, e sendo que pelo menos partes do ou todo o dito conduto são providos com isolamento térmico e/ou com um ou mais elementos de aquecimento para manter uma temperatura mínima da dita parede, sendo que o dito isolamento térmico e os ditos um ou mais elementos de aquecimento são configurados para manter uma temperatura da dita parede do dito conduto mais alta que Tw,min, em pelo menos uma curva do conduto, em pelo menos uma seção onde o diâmetro do conduto se altera e/ou ao longo de pelo menos 10% do comprimento do conduto, sendo que Tw,min = T1 - 50 °C, em que T1 é a temperatura de dito gás efluente na dita saída.

14. Instalação, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que o dito conduto ser provido com um material de isolamento térmico e com elementos de aquecimento, sendo que os elementos de aquecimento compreendem traceamento elétrico e/ou traceamento com vapor de água.

15. Instalação, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a dita seção de acabamento de ureia é uma torre de perolação, e em que a entrada para o gás efluente da dita seção de tratamento está a de 0 a 20 m de elevação acima do nível do solo.

16. Instalação, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que o conduto é provido com material de isolamento térmico tendo uma condutividade térmica menor que 1,0 W/(m.K) e tendo uma espessura de pelo menos 10 mm.

17. Instalação, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o conduto é provido com material de isolamento térmico compreendendo um ou mais materiais selecionados do grupo de um material polimérico, um material à base de fibra, e um material inorgânico não metálico.

18. Processo de acabamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que mantém uma temperatura da dita parede do dito conduto mais alta que a temperatura de parede mínima do conduto (Tw,min), em pelo menos uma curva do conduto, em pelo menos uma seção onde o diâmetro do conduto se altera e/ou ao longo de pelo menos 50% do comprimento do conduto, sendo que Tw,min = T1 - 50 °C.

19. Processo de acabamento, de acabamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que mantém uma temperatura da dita parede do dito conduto mais alta que a temperatura de parede mínima do conduto (Tw,min), em pelo menos uma curva do conduto, em pelo menos uma seção onde o diâmetro do conduto se altera e/ou ao longo de pelo menos 90% do comprimento do conduto, sendo que Tw,min = T1 - 50 °C.

20. Instalação, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que mantém uma temperatura da dita parede do dito conduto mais alta que a temperatura de parede mínima do conduto (Tw,min), em pelo menos uma curva do conduto, em pelo menos uma seção onde o diâmetro do conduto se altera e/ou ao longo de pelo menos 50% do comprimento do conduto, sendo que Tw,min = T1 - 50 °C.

21. Instalação, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que mantém uma temperatura da dita parede do dito conduto mais alta que a temperatura de parede mínima do conduto (Tw,min), em pelo menos uma curva do conduto, em pelo menos uma seção onde o diâmetro do conduto se altera e/ou ao longo de pelo menos 50% do comprimento do conduto, sendo que Tw,min = T1 - 90 C.