CN111715014A - 一种复合肥尾气深度处理系统及其方法和应用 - Google Patents

一种复合肥尾气深度处理系统及其方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及化工尾气处理领域，具体涉及一种复合肥尾气深度处理系统及其方法和应用。该系统在原有湿法除尘的基础上选择高效过滤材料，适应高湿环境运行，能够有效除去超细颗粒。结合复合肥尾气污染物的特点，增加逃逸氨的二次捕集装置，使尾气得到深度综合治理。

Description

一种复合肥尾气深度处理系统及其方法和应用
技术领域
本发明涉及化工尾气处理领域，具体涉及一种复合肥尾气深度处理系统及其方法和应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
复合肥蒸发、造粒过程中，会产生含有颗粒物、氨的潮湿气体，绝大部分颗粒物易溶于水。若直接排放将污染环境，同时尾气中含有部分可再生利用的部分也无法充分利用，造成资源的浪费。通常采用湿法除尘工艺，洗涤液循环提浓后作为复合肥原料回收利用，为了达到产用平衡，洗涤液中颗粒物的浓度较高，洗涤效果较差，处理后的气体颗粒物和氨含量较高。洗涤后的尾气呈饱和状态，其中夹带着颗粒物和氨等以气溶胶的形式排出系统，由于尾气与环境存在温差，气体在排出后形成较长的烟羽，影响景观。
发明内容
为了解决现有湿法除尘技术中存在的洗涤效果差，复合肥尾气颗粒物和氨残留量高，尾气中挟带大量气溶胶，出现拖尾的问题，本发明提出一种复合肥尾气深度处理系统及其方法和应用，选择高效过滤材料，适应高湿环境运行，能够有效除去超细颗粒。结合复合肥尾气污染物的特点，增加逃逸氨的二次捕集装置，使尾气得到深度综合治理。
具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：
在本发明的第一方面，本发明提供了一种复合肥尾气深度处理系统，所述系统包括：除尘装置、滤板、液体喷洒装置、气体清理装置、集液装置和尾气排放装置；
所述除尘装置一端与滤板连接，所述滤板构成箱体结构，箱体结构外侧设有液体喷洒装置，内部设有气体清理装置，滤板下方设有集液装置；
所述滤板为高分子聚合滤板。
在本发明一些实施例中，所述高分子聚合滤板为由高分子材料烧结而成的刚性、疏水、微过滤材料。
所述高分子聚合滤板选自以聚乙烯滤板和聚丙烯滤板。
进一步地，所述聚乙烯滤板所用聚乙烯材料分子量为450-550万，优选为500万。
在本发明一些实施例中，所述气体清理装置为压缩空气清胶装置。
在本发明一些实施例中，所述复合肥尾气深度处理系统还包括蒸发装置、混合装置、造粒装置，所述蒸发装置一端与除尘装置一端连接。
在本发明的第二方面，本发明提供了一种复合肥尾气深度处理方法，包括：湿法除尘、净化、清洗、回收；
所述除尘，除去尾气中的颗粒物、氨和液滴，
所述净化，捕集微米级颗粒，
所述清洗，通过液体和压缩气体清理微米级颗粒，
所述回收，收集清洗步骤获得的液体，用于酸洗除尘，最终作为复合肥的原料。
在本发明一些实施例中，所述尾气为造粒和/或蒸发产生的尾气。
在本发明一些实施例中，所述除尘为湿法除尘方法，颗粒物和氨溶于酸性洗涤液；
优选地，所述酸性洗涤液pH值为3～5，优选为4。
在本发明一些实施例中，所述酸性洗涤液提浓后作为复合肥原料回收利用。
在本发明的第三方面，本发明提供了一种复合肥尾气深度处理系统和/或复合肥尾气深度处理方法在复合肥尾气深度处理中的应用。
本发明有益的技术效果
(1)本发明一些实施例通过设置滤板，能够多次、可靠地除去复合肥尾气中的颗粒物和氨，回收的液体最终作为复合肥原料使用，不会造成二次污染。
(2)本发明一些实施例在传统治理工艺优化的基础上，完善深度治理方案，选择高效过滤材料，适应高湿环境运行，能够有效除去超细颗粒。
(3)本发明一些实施例结合复合肥尾气污染物存在的各种状态：固体颗粒、气体、气溶胶、液体等，增加了液体喷洒装置，用于逃逸氨的二次捕集，增加气体清理装置避免滤板表面结垢，保证滤板过滤作用，使尾气得到深度综合治理。
(4)本发明一些实施例流程紧凑，设备制作集约化程度较高，处理过程可在一台设备内同时进行。设备的自动化程度较高，可根据运行参数，及时完成喷洗、清理等操作过程，能够使设备保持长期、稳定、高效运行。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1为本发明实施例1的复合肥尾气深度处理系统。
其中，1-蒸发装置，2-混合装置，3-造粒装置，4-除尘装置，5-滤板，6-集液装置，7-液体喷洒装置，8-气体清理装置，9-尾气排放装置，10-泵，11-阀门一，12-阀门二，13-阀门三。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
为了解决现有技术中复合肥尾气湿法除尘不彻底，颗粒物和氨残留量高，尾气中挟带大量气溶胶，出现拖尾的问题，本发明提出一种复合肥尾气深度处理系统及其方法和应用。在优化传统工艺、控制酸性洗涤液pH值为3～5，洗涤液温度为35～45℃，的基础上，增加尾气深度治理设施，进一步减少潮湿尾气中夹带的颗粒物、氨所形成的气溶胶。
本发明提供了一种复合肥尾气深度处理系统，
所述系统包括除尘装置、滤板、液体喷洒装置、气体清理装置、集液装置和尾气排放装置；
所述除尘装置一端与滤板连接，所述滤板构成箱体结构，箱体结构外侧设有液体喷洒装置，内部设有气体清理装置，滤板下方设有集液装置；
所述滤板为高分子聚合滤板。
参见图1，图1是本发明实施例1提供的复合肥尾气深度处理系统，其中实线代表液体运动方向，虚线代表尾气深度处理系统中气体运动方向。但这只是示意性的说明，不能对本发明所述的复合肥尾气深度处理系统或方法产生限制。
本发明提供的复合肥尾气深度处理系统包括：包括除尘装置4、滤板5、液体喷洒装置7、气体清理装置8、集液装置6和尾气排放装置9；
所述除尘装置4一端与滤板连接，所述滤板5构成箱体结构，箱体结构外侧设有液体喷洒装置7，内部设有气体清理装置8，滤板下方设有集液装置6；
将滤板5构成箱体结构，可以使
在本发明一些实施例中，所述滤板5为高分子聚合滤板。
高分子聚合滤板为由高分子材料烧结而成的刚性、疏水、微过滤材料。
在本发明的一些实施例中，所述高分子聚合滤板选自聚乙烯滤板和聚丙烯滤板，进一步优选为聚乙烯滤板，延长滤板使用寿命。
进一步地，所述聚乙烯滤板所用聚乙烯材料分子量为450-550万，优选为500万。
聚乙烯滤板润滑性好，不吸水，避免滤板自身附着灰尘和水蒸气，影响过滤效果，而且无毒无污染，可循环回收再利用，与其他塑料相比有良好的热稳定性。
高分子聚合滤板可捕集微米级颗粒，对胶体颗粒有高效过滤作用。胶体颗粒被拦截在滤板5表面，滤板5表面经特殊处理有较强的憎水性能，使胶体以珠状液滴顺着滤板表面滚落到集液装置6中，收集下来的液体送除尘装置4作为循环洗涤液使用。
在本发明一些实施例中，所述气体清理装置8为压缩空气清胶装置。
在高分子聚合滤板之间安装液体喷洒装置7，通过液体喷洒装置7进一步吸收经除尘后尾气中的氨，并且起到清洗滤板5的作用。
为了防止胶体在滤板5表面结垢，设有气体清理装置8，根据滤板5的压差自动控制清胶周期。经高分子聚合滤板过滤后的气体通过尾气排放装置9排放。
经过除尘和过滤吸收深度处理后的尾气颗粒物可控制在10mg/m3以下，从根本上解决尾气烟羽较长影响环境的问题，除尘装置4回收的液体最终作为复合肥原料使用，不会造成二次污染。
在本发明一些实施例中，所述复合肥尾气深度处理系统还包括蒸发装置1、混合装置2、造粒装置3，所述蒸发装置1、造粒装置3的一端分别与除尘装置4的一端连接，蒸发装置1用于回收除尘后收集的液体，作为复合肥原料使用。
在本发明一些实施例中，所述蒸发装置1、造粒装置3的一端分别与除尘装置4的下端连接，有助于将蒸发和造粒过程产生的尾气从除尘装置4下部进入，利用气体向上扩散的趋势，使得尾气与除尘装置4充分接触，使得除尘更充分。
在本发明一些实施例中，所述复合肥尾气深度处理系统还包括泵10，阀门一11，阀门二12，阀门三13，泵10的一端通过阀门三13与蒸发装置1连接，通过阀门二12与除尘装置4的上端连接，泵10的另一端与除尘装置4的下端通过阀门一11连接，用于控制从除尘装置4的液体回收至蒸发装置1中。
在本发明一些实施例中，上述系统进行复合肥尾气深度处理的方法包括：湿法除尘、净化、清洗、回收；
所述除尘，除去尾气中的颗粒物、氨和液滴，
所述净化，捕集微米级颗粒，
所述清洗，通过液体和压缩气体清理微米级颗粒，
所述回收，收集清洗步骤获得的液体，用于酸洗除尘，最终作为复合肥的原料。
在本发明一些实施例中，所述尾气为复合肥造粒和/或蒸发产生的尾气。
复合肥尾气不同于锅炉尾气、汽车尾气，复合肥尾气中含有颗粒物和氨，都易溶于水。而锅炉尾气、汽车尾气含有的烟尘，不溶于水，二氧化硫和氮氧化物难溶于水。因此复合肥尾气中气溶胶一部分是可溶性固体颗粒物，一部分是颗粒物与饱和水蒸汽结合的液滴，颗粒尺寸分布范围较大，绝大部分颗粒在0.1μm以上。
在本发明一些实施例中，所述除尘为湿法除尘方法，颗粒物和氨溶于酸性洗涤液；
所述酸性洗涤液pH值为3～5。
在本发明一些实施例中，所述酸性洗涤液提浓后作为复合肥原料回收利用。
在本发明一些实施例中，本发明深度处理复合肥尾气的方法为：料浆在蒸发装置1提浓至99％后送混合装置2，在混合装置2内与加入的粉状物料混合形成熔融体，经喷浆造粒生产复合肥。蒸发、造粒过程的尾气均含有颗粒物、氨和水蒸汽，在复合肥造粒装置3、蒸发装置1后设有除尘装置4，所述蒸发装置1、造粒装置3的一端分别与除尘装置4的下端连接，有助于将蒸发和造粒过程产生的尾气从除尘装置4下部进入，利用气体向上扩散的趋势，使得尾气与除尘装置4充分接触，使得除尘更充分。利用除尘装置4除去尾气中大部分的颗粒物和氨，颗粒物和氨溶于pH值3～5的洗涤液中，尾气得到初步治理。
初步除尘的尾气夹带着未除尽的颗粒物、氨和水蒸汽相互作用形成气溶胶，气溶胶再经滤板5过滤，滤板5可捕集微米级颗粒，对胶体颗粒有高效过滤作用。胶体颗粒被拦截在滤板5表面，滤板5表面经特殊处理有较强的憎水性能，使胶体以珠状液滴顺着滤板5表面滚落到集液装置6中，收集下来的液体送除尘装置4作为循环洗涤液使用。
此外，在滤板5之间还设有液体喷洒装置7，利用形成的水雾捕集逃逸的氨，形成直径大于2.5μm的雾滴同时被除去。同时，为了防止胶体在滤板5表面结垢，设有气体清理装置8，根据滤板5的压差自动控制清胶周期。这是由于化肥尾气中既含有固体颗粒物，也含有饱和液滴，粘附在滤板5上后，产生压差，影响透气性，需要利用压缩空气进行反吹，保持透气性。
在本发明一些实施例中，在滤板5设置成箱体结构，液体喷洒装置7位于滤板5箱体内部，气体清理装置8位于滤板5箱体外侧，液体在内部反吹，清洗滤板5表面的污垢，液体在外侧清洗黏附在滤板5上的固体颗粒物或胶体。系统工作时，可同时进行液体和气体对滤板5的清理，进一步保障滤板5的透气性，也可以分开进行液体和气体对滤板5的清洁。
通过滤板5净化后，颗粒物和氨得到进一步降低，深度治理后的颗粒物排放浓度远低于国家及地方标准。
所述除尘装置4中的洗涤液可以通过如下方法实现重复利用：
一方面，打开阀门一11和阀门二12，关闭阀门三13，利用泵10将洗涤液泵入除尘装置4上部，洗涤液在除尘装置4中由于重力作用从上至下运动，由蒸发装置1和造粒装置3产生的尾气从除尘装置4下部进入，在除尘装置4内部由下至上运动，洗涤液和尾气相向运动，增强除尘、洗涤、吸收氨效果。
另一方面，当除尘装置4中洗涤液不能再对尾气进行除尘、洗涤或吸收氨时，打开阀门一11和阀门三13，关闭阀门二12，除尘装置4中的洗涤液可以通过泵10，流经阀门一11和阀门三13，进入蒸发装置1中，作为复合肥原料进行使用。
除尘装置4和滤板5产生的液体最终作为复合肥原料通过泵10控制被回收利用。
实施例1
1)复合肥尾气深度处理系统
本实施例提供了如图1所示的复合肥尾气深度处理系统，包括：包括蒸发装置1、混合装置2、造粒装置3、除尘装置4、滤板5、液体喷洒装置7、气体清理装置8、集液装置6和尾气排放装置9；所述所述蒸发装置1、造粒装置3的一端分别与除尘装置5一端连接，用于回收除尘后收集的液体，作为复合肥原料使用。所述除尘装4置一端与滤板5连接，滤板5设置成箱体结构，液体喷洒装置7位于滤板5箱体内部，气体清理装置8位于滤板5箱体外侧，滤板5下方设有集液装置6。
所述滤板5为聚乙烯滤板，所述气体清理装置8为压缩空气清胶装置。
2)复合肥尾气深度处理的方法
本实施例中，上述系统进行复合肥尾气深度处理的方法包括：湿法除尘、净化、清洗、回收；所述除尘，除去尾气中的颗粒物、氨和液滴；所述净化，捕集微米级颗粒；所述清洗，通过液体和压缩气体清理微米级颗粒；所述回收，收集清洗步骤获得的液体，用于除尘。
具体为：料浆在蒸发装置1提浓至99％后送混合装置2，在混合装置2内与加入的粉状物料混合形成熔融体，经喷浆造粒生产复合肥。蒸发、造粒过程的尾气均含有颗粒物、氨和水蒸汽，在复合肥造粒装置3、蒸发装置2后设有除尘装置4，除去尾气中大部分的颗粒物和氨，颗粒物和氨溶于pH值4的洗涤液中，尾气得到初步治理。
初步除尘的尾气夹带着未除尽的颗粒物、氨和水蒸汽相互作用形成气溶胶，气溶胶再经滤板5过滤，滤板5可捕集微米级颗粒，对胶体颗粒有高效过滤作用。胶体颗粒被拦截在滤板5表面，滤板5表面经特殊处理有较强的憎水性能，使胶体以珠状液滴顺着滤板5表面滚落到集液装置6中，收集下来的液体送除尘装置4作为循环洗涤液使用。
此外，在滤板5之间还设有液体喷洒装置7，利用形成的水雾捕集逃逸的氨，形成直径大于2.5μm的雾滴同时被除去。同时，为了防止胶体在滤板5表面结垢，设有气体清理装置8，根据滤板5的压差自动控制清胶周期。这是由于化肥尾气中既含有固体颗粒物，也含有饱和液滴，粘附在滤板5上后，产生压差，影响透气性，需要利用压缩空气进行反吹，保持透气性。
在滤板5设置成箱体结构，液体喷洒装置7位于滤板5箱体内部，气体清理装置8位于滤板5箱体外侧，液体在内部反吹，清洗滤板5表面的污垢，液体在外侧清洗黏附在滤板5上的固体颗粒物或胶体。系统工作时，可同时进行液体和气体对滤板5的清理，进一步保障滤板5的透气性。
通过滤板5净化后，颗粒物和氨得到进一步降低，深度治理后的颗粒物排放浓度远低于国家及地方标准。
除尘装置4和滤板5产生的液体最终作为复合肥原料被回收利用。
在此条件下，检测尾气排放装置中的尾气成分及含量，其中氨含量为：8.6mg/m3，颗粒物含量为：1.2mg/m3。
对比例1
1)复合肥尾气深度处理系统
与实施例1提供的复合肥尾气深度处理系统相似，区别在于：不设置滤板5、液体喷洒装置7、气体清理装置8、集液装置9。
2)复合肥尾气深度处理的方法
与实施例1提供的复合肥尾气深度处理的方法相似，区别在于：没有净化、清洗步骤。
在此条件下，检测尾气排放装置中的尾气成分及含量，其中氨含量为：26mg/m3，颗粒物含量为：22mg/m3。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合肥尾气深度处理系统，其特征在于，所述系统包括除尘装置、滤板、液体喷洒装置、气体清理装置、集液装置和尾气排放装置；
所述除尘装置一端与滤板连接，所述滤板构成箱体结构，箱体结构外侧设有液体喷洒装置，内部设有气体清理装置，滤板下方设有集液装置；
所述滤板为高分子聚合滤板。
2.根据权利要求1所述的复合肥尾气深度处理系统，其特征在于，所述高分子聚合滤板为由高分子材料烧结而成的刚性、疏水、微过滤材料；
优选地，所述高分子聚合滤板选自聚乙烯滤板和聚丙烯滤板；
进一步地，所述聚乙烯滤板所用聚乙烯材料分子量为450-550万，优选为500万。
3.根据权利要求1所述的复合肥尾气深度处理系统，其特征在于，所述气体清理装置为压缩空气清胶装置；
优选地，滤板设置成箱体结构，液体喷洒装置位于滤板箱体内部，气体清理装置位于滤板箱体外侧。
4.根据权利要求1所述的复合肥尾气深度处理系统，其特征在于，所述复合肥尾气深度处理系统还包括蒸发装置、混合装置、造粒装置，所述蒸发装置、造粒装置的一端分别与除尘装置的下端连接；
优选地，所述复合肥尾气深度处理系统还包括泵、阀门一、阀门二和阀门三，泵的一端通过阀门三与蒸发装置连接，通过阀门二与除尘装置的上端连接，泵的另一端与除尘装置的下端通过阀门一连接。
5.一种复合肥尾气深度处理方法，其特征在于，包括：湿法除尘、净化、清洗、回收；
所述除尘，除去尾气中的颗粒物、氨和液滴，
所述净化，捕集微米级颗粒，
所述清洗，通过液体和压缩气体清理微米级颗粒，
所述回收，收集清洗步骤获得的液体，用于除尘。
6.根据权利要求5所述的复合肥尾气深度处理方法，其特征在于，所述尾气为造粒和/或蒸发产生的尾气。
7.根据权利要求5所述的复合肥尾气深度处理方法，其特征在于，所述除尘为湿法除尘，除尘过程中使用酸性洗涤液。
8.根据权利要求7所述的复合肥尾气深度处理方法，其特征在于，所述酸性洗涤液pH值为3～5。
9.根据权利要求7所述的复合肥尾气深度处理方法，其特征在于，所述酸性洗涤液提浓后作为复合肥原料回收利用。
10.权利要求1至4中任一项所述的复合肥尾气深度处理系统和/或权利要求5至9中任一项所述的复合肥尾气深度处理方法在复合肥尾气深度处理中的应用。
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