CN111085079B - 一种尿素排放尾气的净化系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于尿素生产技术领域，尤其是一种尿素排放尾气的净化系统及工艺。本发明包括集气装置、冷凝装置、洗涤塔和循环装置，集气装置的进气端与尾气排放装置出气端相连接，集气装置的排出端与冷凝装置相连接，冷凝装置的出气端与洗涤塔相连接，冷凝装置的出液端与循环装置相连接，循环装置的出液端与集气装置的进液端相连接。本发明通过将收集尿素生产中的各路尾气，并对尾气进行冷凝洗涤，能有效净化处理放空筒尾气中的氨，使得氨得到回收再利用，并使尾气达到合格排放标准，保护环境。

Description

一种尿素排放尾气的净化系统及工艺
技术领域
本发明属于尿素生产领域，尤其涉及一种尿素排放尾气的净化系统及工艺。
背景技术
自2016年以来，随着环保督查力度的加大，尿素装置排气系统中氨含量超标问题逐渐成为各尿素生产装置需要整改的重点。经对尿素生产装置各排放点取样分析，氨的排放指标无法达到《化学肥料工业大气污染物排放标准》中的排放标准。
进一步对尿素生产装置中放空筒尾气进行分析：放空筒的排气按照排放性质可分为连续排气和间断排气，其中，连续排气有常压吸收塔，尿液槽，氨水槽，此部分排气的特点在于压力较低，常压吸收塔，尿液储槽，工艺冷凝液槽的操作压力均为常压或接近常压，此三部分气体是排气筒排气的主要组成部分。因此，治理上述三股排气是尿素装置放空筒排气治理的主要部分,也是尿素装置尾气治理的重要部分。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，为此，本发明提供一种尿素排放尾气的净化系统及工艺。本发明实现了放空筒中的尾气能达标排放的目的。
为实现上述目的之一，提供一种尿素排放尾气的净化系统，本发明采用以下技术方案：包括集气装置、冷凝装置、洗涤塔和循环装置，集气装置的进气端与尾气排放装置出气端相连接，集气装置的排出端与冷凝装置相连接，冷凝装置的出气端与洗涤塔相连接，冷凝装置的出液端与循环装置相连接，循环装置的出液端与集气装置的进液端相连接。
优选的，冷凝装置为第一冷却器。
优选的，洗涤塔由下至上分别为循环降温段和喷淋洗涤段。
优选的，循环降温段采用第二冷却器降温，喷淋洗涤段的洗涤液为质量含量为5％的稀硫酸溶液。
优选的，集气装置为水流喷射器，水流喷射器的进气端与尾气排放装置相连接，水流喷射器的进液端与循环装置的出液端相连接，水流喷射器的排出端与冷凝装置相连接。
优选的，尾气排放装置包括常压吸收塔、尿液槽和氨水槽。
优选的，循环装置包括循环槽和水泵，循环槽的出气端与洗涤塔相连接；循环槽的出液端通过水泵与集气装置相连接。
优选的，洗涤塔的喷淋洗涤段的直径小于循环降温段的直径
本发明目的之二，提供一种尿素排放尾气的净化工艺，包括以下步骤：
S1、使用集气装置将尿素生产中各路尾气收集到冷凝装置中，冷凝装置对尾气进行冷凝并气液分离；
S2、步骤S1分离得到的气相进入洗涤塔中进行洗涤，洗涤后的气相排入放空筒中；步骤S1分离得到的液相通过循环装置提升至集气装置中作为集气装置的动力源。
优选的，循环装置内的氨含量不高于2wt％
本发明的优点在于：
1、本发明通过将收集尿素生产中的各路尾气，并对尾气进行冷凝洗涤，能有效净化处理放空筒尾气中的氨，使得氨得到回收再利用，并使尾气达到合格排放标准，保护环境。
2、本发明将循环槽内收集的液相提升至冷凝装置作为冷凝装置的动力源，使得液相再利用，有效节约了水源。
3、本发明当循环槽内液相的浓度提高时，可将循环槽内液相输送至氨水槽，使得氨水可回收再利用。
4、本发明中由于气相在洗涤塔下段部分已被吸收，洗涤塔上段的气相相对于洗涤塔下段的气相较少，因此设置洗涤塔上段的直径小于下段的直径可集中气相，有利于提高吸收效果。
5、本发明设置的水流喷射器便于抽出低压排气的常压吸收塔、尿液槽和氨水槽内的尾气，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
图中标注符号的含义如下：
1-集气装置、2-冷凝装置、3-洗涤塔、4-循环槽、5-尾气排放装置、51-常压吸收塔、52-尿液槽、53-氨水槽、6-水泵、7-第二冷却器。
具体实施方式
如图1所示，一种尿素排放尾气的净化系统，包括集气装置1、冷凝装置2、洗涤塔3和循环装置，集气装置1的进气端与尾气排放装置5出气端相连接，集气装置1的排出端与冷凝装置2相连接，冷凝装置2的出气端与洗涤塔3相连接，冷凝装置2的出液端与循环装置相连接，循环装置的出液端与集气装置1的进液端相连接。
冷凝装置2为第一冷却器。
洗涤塔3由下至上分别为循环降温段和喷淋洗涤段。
循环降温段采用第二冷却器7降温，喷淋洗涤段的洗涤液为质量含量为5％的稀硫酸溶液。第二冷却器7的入口端与循环降温段的底部相连接，第二冷却器7的出口端与循环降温段的顶部部相连接。由于硫酸与氨反应为放热反应，通过设置循环降温段可保证硫酸与氨的反应效果；喷淋洗涤段的洗涤液为含量5％的稀硫酸溶液。
集气装置1为水流喷射器，水流喷射器的进气端与尾气排放装置5相连接，水流喷射器的进液端与循环装置的出液端相连接，水流喷射器的排出端与冷凝装置2相连接。水流喷射器便于抽出低压排气的常压吸收塔、尿液槽和氨水槽内的尾气。
尾气排放装置5包括常压吸收塔51、尿液槽52和氨水槽53。
循环装置包括循环槽4和水泵6，循环槽4的出气端与洗涤塔3相连接；循环槽4的出液端通过水泵6与集气装置1相连接。
洗涤塔3的喷淋洗涤段的直径小于循环降温段的直径,由于洗涤塔3下段已吸收部分气相，因此洗涤塔3上段的气相相对于洗涤塔3下段的气相较少，将洗涤塔3上段的直径小于下段的直径可集中气相，有利于提高吸收效果。
一种尿素排放尾气的净化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、使用集气装置1将尿素生产中各路尾气收集到冷凝装置2中，冷凝装置2对尾气进行冷凝并气液分离；
S2、步骤S1分离得到的气相进入洗涤塔3中进行洗涤，洗涤后的气相排入放空筒中；步骤S1分离得到的液相通过循环装置提升至集气装置1中作为集气装置1的动力源。
循环装置内的氨含量不高于2wt％
下面结合实施例中的附图对该装置的工作过程进行详细描述。
先向第一冷却器中加入蒸汽冷凝液，冷凝液进入到循环槽4通过水泵6加压后作为水流喷射器工作的首次动力源；再将常压吸收塔51放空管线、尿液槽52放空管线、氨水槽53放空管线，分别使用连接水流喷射器抽引汇合后进入第一冷却器内冷凝；第一冷却器内液相伴随少部分气相进入循环槽4，第一冷却器内的气相以及循环槽4进入尾气洗涤塔3内进一步洗涤净化；循环槽4内液相通过水泵6加压后作为水流喷射器的动力源；当循环槽4内的液体随着吸收的氨、二氧化碳浓度的提高，液体已达不到吸收氨的作用，此时打开排液管线上的手动阀，将液相输送至氨水槽53再利用，并打开第一冷却器的阀门，加入蒸汽冷凝液，蒸汽冷凝液冲洗第一冷却器并向循环槽4中补水，稀释吸收液的浓度。
气相从洗涤塔3的下段进入洗涤塔3上段，由于气体温度下降，且尾气洗涤塔3上段的直径小于下段，在尾气洗涤塔上段，采用5％的稀硫酸液将降温后的气体进行进一步的洗涤，洗涤后的合格的气体单独引至放空筒内。向尾气洗涤塔3顶部加入5％的稀硫酸洗涤吸收，底部用尾气塔循环泵抽吸尾气洗涤液进入第二冷却器7中洗涤，当尾气洗涤塔3内洗涤液增多时可溢流至收集槽内，定期供复合肥生产使用。
年产30万吨尿素装置，放空筒尾气改进前后放空筒尾气中的氨含量见下表：
分析取样的次数 1 2 3 4 5
发明实施前氨含量/ppm 218 156 300 234 182
本发明实施后氨含量/ppm 15 10 8 5 2
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种尿素排放尾气的净化系统，其特征在于，包括集气装置(1)、冷凝装置(2)、洗涤塔(3)和循环装置，所述集气装置(1)的进气端与尾气排放装置(5)出气端相连接，所述集气装置(1)的排出端与冷凝装置(2)相连接，所述冷凝装置(2)的出气端与洗涤塔(3)相连接，所述冷凝装置(2)的出液端与循环装置相连接，所述循环装置的出液端与集气装置(1)的进液端相连接,所述洗涤塔(3)由下至上分别为循环降温段和喷淋洗涤段,所述循环降温段采用第二冷却器(7)降温，所述喷淋洗涤段的洗涤液为质量含量为5％的稀硫酸溶液；
该尿素排放尾气的净化系统的净化工艺，包括以下步骤：
S1、使用集气装置(1)将尿素生产中各路尾气收集到冷凝装置(2)中，冷凝装置(2)对尾气进行冷凝并气液分离；
S2、步骤S1分离得到的气相进入洗涤塔(3)中进行洗涤，洗涤后的气相排入放空筒中；步骤S1分离得到的液相通过循环装置提升至集气装置(1)中作为集气装置(1)的动力源。
2.根据权利要求1所述的一种尿素排放尾气的净化系统，其特征在于：所述冷凝装置(2)为第一冷却器。
3.根据权利要求1所述的一种尿素排放尾气的净化系统，其特征在于：所述集气装置(1)为水流喷射器，所述水流喷射器的进气端与尾气排放装置(5)相连接，所述水流喷射器的进液端与循环装置的出液端相连接，所述水流喷射器的排出端与冷凝装置(2)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种尿素排放尾气的净化系统，其特征在于：所述尾气排放装置(5)包括常压吸收塔(51)、尿液槽(52)和氨水槽(53)。
5.根据权利要求1所述的一种尿素排放尾气的净化系统，其特征在于：所述循环装置包括循环槽(4)和水泵(6)，所述循环槽(4)的出气端与洗涤塔(3)相连接；所述循环槽(4)的出液端通过水泵(6)与集气装置(1)相连接。
6.根据权利要求1所述的一种尿素排放尾气的净化系统，其特征在于：所述洗涤塔(3)的喷淋洗涤段的直径小于循环降温段的直径。
7.根据权利要求1所述的一种尿素排放尾气的净化系统，其特征在于：其特征在于：所述循环装置内的氨含量不高于2wt％。
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