CN101157012A - 尿素造粒降温除尘方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种尿素造粒降温除尘方法及装置，方法是向造粒塔内由下向上通入气相冷却介质，与自由降落的尿素颗粒接触换热，携带尿素粉尘，从造粒塔顶部的尾气出口排出；用洗涤除尘法在造粒塔的尾气出口除去尾气中的尿素粉尘。装置包括造粒塔、鼓风机、空气分布器、洗涤除尘器；所述空气分布器布置在所述造粒塔内底部，其空气进口连通鼓风机的出口；所述洗涤除尘器布置在造粒塔尾气出口。优点是：尿素颗粒降温效果好，粉尘生成量少，产品外在质量好；大幅度减少了尾气排放的尿素粉尘含量，符合环保要求。

Description

尿素造粒降温除尘方法及装置

技术领域

本发明涉及尿素生产方法，尤其涉及尿素造粒降温除尘方法及装置。适用于采用塔式造粒的尿素生产工艺系统。

背景技术

目前，采用塔式造粒的各种尿素生产企业有几百多家，造粒工段的设计都比较简单，存在两个方面的问题。一是造粒后未进行降温除尘处理，粉尘重，温度高，易结块，贮存、使用不方便，越来越不受农户的欢迎，市场竞争力日趋下降；二是尿素粉尘从造粒塔顶放空，未收集利用，不仅浪费资源，给企业带来经济损失，而且污染了周边环境，不符合国家清洁生产的要求。

因此，国内部分厂家在造粒工序后采用流化床降温、旋风或湿法除尘技术，该技术对降低成品温度效果好，但是没有解决从造粒塔顶排气中带出去的尿素粉尘对周边环境的污染问题。另外，国内已有干法、湿法回收造粒塔顶排气中粉尘的专利资料(专利申请号：99121906.6，01126382.2，02290943.5)介绍，但是仍存在以下问题，若采用干法回收粉尘，其优点是粉尘直接和尿素液滴结合成尿素颗粒，不再需要进行其他处理；但其缺点也非常明显：第一、该技术只能减少部分粉尘量，无法大幅度降低造粒塔尾气中的粉尘含量；第二、始终有一部分热空气在造粒塔内循环，对尿素颗粒在造粒塔内的冷却不利；第三、由于气量大，压力低，循环的这部分含尘气体需要增加输送设备及管道，这套系统非常庞大，在这种高塔上不好布置，粉尘在风管内的粘结、堵塞问题不好解决，且风量也难以控制。因此该技术在工业上很少应用。若采用专刊资料所介绍的湿法回收粉尘，其优点是回收效率高，但缺点是：阻力大，影响造粒塔的通风量，设备庞大，回收成本高，洗涤后的尾气存在雾沫夹带等问题。

另外，由于造粒温度较高，造粒塔的通风量有限，尿素颗粒冷却速率低，降落到塔底时，温度仍然较高，颗粒结构强度低，与塔底碰撞，容易破碎粉化，这是产生尿素粉尘的主要原因。

发明内容

本发明的目的，是提供一种尿素造粒降温除尘方法及装置，可有效地降低尿素颗粒温度，减少粉尘生成量，提高产品的外在质量；可大幅度减少尾气排放的尿素粉尘含量，使之符合环保要求。

本发明的技术解决方案是：

一种尿素造粒降温除尘方法，向造粒塔内由下向上通入气相冷却介质，与自由降落的尿素颗粒接触换热，携带尿素粉尘，从造粒塔顶部的尾气出口排出；在造粒塔的尾气出口除去尾气中的尿素粉尘。

所述气相冷却介质是空气。

所述除尘采用洗涤除尘法，由液相吸尘介质吸收尿素粉尘。

所述液相吸尘介质是水。

所述水是来自蒸汽回收系统的冷凝水。

一种尿素造粒降温除尘装置，包括造粒塔、鼓风机、空气分布器、除尘器；所述空气分布器布置在所述造粒塔内底部，其空气进口连通鼓风机的出口；所述除尘器布置在造粒塔尾气出口。

所述鼓风机配有消声器。

所述空气分布器为一环状容器，该容器的顶板是布气板，布气板上有若干布气孔，容器的立壁上有进气口。

所述布气板是下凹的锥面板，该锥面板与容器中心孔的组合结构呈漏斗状。

所述除尘器包括顺序布置的泵、洗涤器、洗液收集槽、洗液循环槽，所述洗液收集槽布置在洗涤器下方，其余部件通过管道连接，构成一闭路循环装置。

所述洗涤器具有洗液喷头，该喷头是雾化喷头。

所述洗液循环槽有溢流口，对应该溢流口设有顺序连接的溢流液收集槽、加压泵，加压泵的出口连通尿素蒸发系统。

本发明的有益技术效果：

一.除尘技术效果

(1)除尘装置阻力小。根据实测，造粒塔尾气通过洗涤装置的阻力降低于30mmH₂O，较其他湿法回收装置的阻力降80mmH₂O低得多。因此，本改造实施后对造粒塔通风影响很小。

(2)粉尘吸收效果好，环保效益显著。实施本技术后经环保部门多次监测，造粒塔尾气中的尿素粉尘含量从100mg/Nm³以上降到10mg/Nm³以下，氨含量由50mg/Nm³以上降到5mg/Nm³以下，大大低于国家大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)，本技改项目实施后，厂区周边居民从此不再为此向环保部门投诉。

(3)运行费用低。回收的尿素溶液浓度高，消耗的水及蒸汽少。

(4)经济效果显著。尿素粉尘回收率达到90％以上。按照年产15万吨尿素计算，每年可回收尿素粉尘210余吨、气氨115余吨，年可获利37万元左右。

二.降温技术效果

(1)尿素颗粒降温效果好，粉尘生成量少，产品外在质量好。

(2)不易结块，耐储存，施用方便。

附图说明

图1是本发明降温流程及装置结构示意图

图2是本发明除尘流程及装置结构示意图

图中代号含义：T0101-消音室；P0102-鼓风机；T0103-空气分布器；T0104-造粒塔；T0201-洗涤循环槽；T0202-洗涤液收集槽；C0202-尾气洗涤器；P0202A/B-洗涤循环泵A/B；-----空气；——尿液。

具体实施方式

参见图1：配置一台鼓风机P0102和空气分布器T0103，将空气分布器布置在造粒塔T0104内底部，向塔内送入常温空气，对塔内自上而下的温度较高的颗粒尿素进行降温。同时，将造粒过程中产生的尿素粉尘或小颗粒尿素一起带出，减少进入包装系统的成品尿素中粉尘量。

其工作过程是：常温空气经消音室T0101进入鼓风机P0102进口，由鼓风机出口送入造粒塔T0104下部的锅底式空气分布器T0103，经均匀分布后进入空气分布器孔板上的分气帽与造粒塔T0104内自上而下的温度较高90～130℃的尿素颗粒换热。由于空气分布器孔板上安装正三角形布置的分气帽，上面设置了多排分气孔，保证低温空气与尿素颗粒充分接触，有效地降低尿素颗粒的温度，防止成品尿素结块。根据季节、环境温度、造粒塔下料温度、颗粒的大小调整鼓风机P0102风量就可以调整降温幅度。

参见图2：在造粒塔顶设置一套特殊设计的尿素粉尘除尘器，洗涤回收造粒塔顶排气中的尿素粉尘。该除尘器包括顺序布置的泵P0202A/B、洗涤器C0202、洗液收集槽T0202、洗液循环槽T0201，洗液收集槽T0202布置在洗涤器C0202下方，其余部件通过管道连接，构成一闭路循环装置。

其工作过程是：从位于造粒间顶部的洗涤液收集槽T0202收集的尿素溶液直接流入洗涤循环槽T0201。其中一小部份经洗涤循环槽的溢流口溢流至尿液槽，经尿液泵加压后送回尿素蒸发系统。大部份尿液则和补充的新鲜冷凝液混合后，经洗涤循环泵P0202A/B加压后，进入尾气洗涤器C0202的洗涤层。洗涤层内安装雾化喷头，尿液通过雾化喷头喷出的雾化小液滴覆盖尾气洗涤器C0202，雾化小液滴与造粒塔T0104内上升的尾气和粉尘逆流接触，尿素粉尘被液滴捕集、溶解，洗涤液汇入洗涤液收集槽T0202中，经排液管口流入洗涤循环槽T0201。在尾气洗涤器C0202的洗涤层管线上安装调节阀，调节洗涤液量，控制液滴直径及喷洒范围；洗涤液采用大循环液量，并用补充新鲜水严格控制洗涤液的浓度，吸收效果也得到了强化。洗涤后的尾气通过尾气洗涤器C0202上部的收水层的高效除沫器，除去气体中夹带的雾沫，使造粒塔尾气中的粉尘和氨含量低于国家大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)。在尾气洗涤器C0202收水层上部还安装了喷淋冲洗喷头，喷出的冲洗液能覆盖尾气洗涤器C0202，在喷淋冲洗喷头管线上安装调节阀，定期冲洗收水层，保证尾气洗涤器C0202阻力降＜30mmH₂O柱。

Claims (10)

1.一种尿素造粒降温除尘方法，向造粒塔内由下向上通入气相冷却介质，与自由降落的尿素颗粒接触换热，携带尿素粉尘，从造粒塔顶部的尾气出口排出；在造粒塔的尾气出口除去尾气中的尿素粉尘。

2.根据权利要求1所述的尿素造粒降温除尘方法，其特征在于：所述气相冷却介质是空气。

3.根据权利要求1所述的尿素造粒降温除尘方法，其特征在于：所述除尘采用洗涤除尘法，由液相吸尘介质吸收尿素粉尘。

4.一种尿素造粒降温除尘装置，包括造粒塔、鼓风机、空气分布器、粉尘回收装置；其特征在于：所述空气分布器布置在所述造粒塔内底部，其空气进口连通鼓风机的出口；所述除尘器布置在造粒塔尾气出口。

5.根据权利要求4所述的尿素造粒装置，其特征在于：所述鼓风机配有消声器。

6.根据权利要求4所述的尿素造粒降温除尘装置，其特征在于：所述空气分布器为一环状容器，该容器的顶板是布气板，布气板上有若干布气孔，容器的立壁上有进气口。

7.根据权利要求4所述的尿素造粒降温除尘装置，其特征在于：所述布气板是下凹的锥面板，该锥面板与容器中心孔的组合结构呈漏斗状。

8.根据权利要求4所述的尿素造粒降温除尘装置，其特征在于：所述除尘器包括顺序布置的泵、洗涤器、洗液收集槽、洗液循环槽，所述洗液收集槽布置在洗涤器下方，其余部件通过管道连接，构成一闭路循环装置。

9.根据权利要求4所述的尿素造粒降温除尘装置，其特征在于，所述洗涤器具有洗液喷头，该喷头是雾化喷头。

10.根据权利要求4所述的尿素造粒降温除尘装置，其特征在于：所述洗液循环槽有溢流口，对应该溢流口设有顺序连接的溢流液收集槽、加压泵，加压泵的出口连通尿素蒸发系统。

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