CN202844801U - 尿素粉尘回收装置 - Google Patents

Abstract

一种尿素粉尘回收装置，包括壳体(1)和收集槽(7)，所述壳体(1)上端设置有出气口(2)，所述壳体(1)下端设置有进气口(3)，所述壳体(1)内从下至上依次设置有第一喷淋装置和第二喷淋装置，其特征在于：本尿素粉尘回收装置还包括有第三喷淋装置，在位于所述第二喷淋装置和第三喷淋装置之间设置有能将上升气流中的水分进行吸收及对粉尘进行过滤的收水器(12)，所述收集槽(7)位于进气口(3)的正下方，所述收集槽(7)通过管道与循环槽(8)相联通。其优点为，增加了第三喷淋装置能更好地溶解吸收粉尘，且本装置结构简单，操作方便。

Description

尿素粉尘回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种尿素生产过程中废气处理装置，尤其是指尿素粉尘回收装置。

背景技术

尿素造粒塔是尿素产品生产中的关键设备，它通过自然通风使融熔尿素在下落过程中达到凝固成型和冷却。所以在尿素造粒塔顶排放气中就会夹带有不可忽视的尿素粉尘，这些尿素粉尘大部分将降落在附近数公里内的地面，不仅腐蚀物体，而且危害作物的生长，造成附近树木枝叶枯萎，破坏厂区绿化和清洁文明生产，这种污染也损害附近人员的健康。近年来，大多数尿素企业不断进行增产节能技术改造，加剧了造粒塔顶尿素粉尘的排放，不仅给企业带来经济上的损失，同时也造成了严重的环境污染。

目前，国内尿素装置因无回收技术，且机械通风回收无经济价值，绝大多数厂家没有上粉尘回收装置。国家节约能源政策、环境治理政策相继出台，且氮肥企业之间竞争日益激烈，原装置高耗能、高污染运行是不可能再继续进行，尿素造粒塔上马粉尘回收装置势在必行，是利于企业利于社会环境的节能环保项目。

尿素造粒塔塔顶粉尘排放对环境的污染是长期困扰氮肥企业的一个难题。目前，绝大部分尿素装置的造粒塔粉尘排放仍然采取直排形式，未加任何处理。原设计并没有考虑粉尘处理装置。环保监测数据表明，较高浓度(平均值80mg/m3)的尿素粉尘在强制通风的高流速(800000Nm3/h通风量)下直排大气，带来了诸多问题：

(1)造成周边环境污染。粉尘排放，对厂区周围的农作物和花草树木的生长影响严重，道路和建筑物被腐蚀，周边居民也受到影响。尤其是每年春秋季气压较低时，风速慢，粉尘不会被风带走，容易沉降，降落积聚到厂房周围，造成周边环境污染。

(2)环保排放接近超标边缘。虽然目前造粒塔粉尘排放浓度低于现行国家环保排放标准(150mg/m3)，但已经超过了40m标高造粒塔限制排放绝对量为40kg/h的指标。

(3)产量损失。造粒塔顶排放粉尘浓度高，尿素日产量损失也较大。

(4)粉尘结块掉落造成不安全因素。由于塔顶出现粉尘集结形成结块。当发生震动或集结到一定程度后结块容易掉落，散落在造粒塔周围或是掉落在造粒塔里，堵塞下料槽，影响正常生产。入塔检修料斗时，威胁入塔作业人员的安全，很多化肥尿素装置曾发生过类似的教训。

现有一种专利号为200720020576.X名称为《尿素粉尘回收装置》的中国实用新型专利公开了一种尿素粉尘回收装置包括壳体，壳体上端设出气口，壳体下端设置进气口，壳体内由上而下依次安装第一喷淋装置、第一折流装置，第二喷淋装置和第二折流装置，第一喷淋装置由多根喷淋管连接构成，每根喷淋管上安装多个喷头，所有喷淋管均与供水管连接，第二喷淋装置由多根水管连接构成，每根水管上安装多个喷淋头，所有根水管均与上水管连接，上水管的下端与储液箱连接，上水管上安装主循环泵，储液箱与下水管连接，下水管的另一端与集液槽连接，集液槽位于壳体的下方。它采用多层折流板和多层喷淋装置对尿素造塔产生的粉尘进行回收处理，可解决现有技术存在的阻力大、泡沫塑料易堵、雾沫夹带严重，所需循环液量大，浓度低，除尘效果较差的缺陷，从而达到除尘回收的目的，能有效地降低污染。但是其结构复杂，运行成本高，因此其结构有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种设计巧妙、结构简单、操作方便且能有效吸收粉尘的尿素粉尘回收装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：本尿素粉尘回收装置，包括壳体和收集槽，所述壳体上端设置有出气口，所述壳体下端设置有进气口，所述壳体内从下至上依次设置有第一喷淋装置和第二喷淋装置，所述第一喷淋装置包括有第一水管和第一喷淋头，所述第一喷淋头分布于第一水管上，所述第二喷淋装置包括有第二水管和第二喷淋头，所述第二喷淋头分布于第二水管上，其特征在于：本尿素粉尘回收装置还包括有第三喷淋装置，所述第三喷淋装置包括有第三水管和第三喷淋头，所述第三喷淋头分布于第三水管上，在位于所述第二喷淋装置和第三喷淋装置之间设置有能将上升气流中的水分进行吸收及对粉尘进行过滤的收水器，所述收集槽位于进气口的正下方，所述收集槽通过管道与循环槽相联通，所述循环槽通过循环液管分别与第一喷淋装置的第一水管及第二喷淋装置的第二喷淋管的进口相连接，第三喷淋装置的第三喷淋水管进口与冷凝水管相连接。

作为改进，所述收集槽位于壳体下方的造粒间顶部上。

作为改进，所述出气口上设置有用于增加通风量的轴流风机。

作为改进，所述壳体在第一喷淋装置与第二喷淋装置之间的侧壁上设置有通风窗。

作为改进，所述壳体顶部设置有用于防止外界杂物进入所述尿素粉尘回收装置的防护罩。

作为改进，所述第一喷淋装置下方的进气口处设置有能对粉尘进行过滤的填料层。

作为改进，所述循环槽上设置有用于调节循环液温度的调温加热器。

作为改进，所述造粒间的上方设置有三台所述尿素粉尘回收装置。

与现有技术相比，本实用新型采用本尿素粉尘回收装置还包括有第三喷淋装置，所述第三喷淋装置包括有第三水管和第三喷淋头，所述第三喷淋头分布于第三水管上，在位于所述第二喷淋装置和第三喷淋装置之间设置有能将上升气流中的水分进行吸收及对粉尘进行过滤的收水器，所述收集槽位于进气口的正下方，所述收集槽通过管道与循环槽相联通，所述循环槽通过循环液管分别与第一喷淋装置的第一水管及第二喷淋装置的第二喷淋管的进口相连接，第三喷淋装置的第三喷淋水管进口与冷凝水管相连接。其优点在于，增加了第三喷淋装置能更好地溶解吸收粉尘，且本装置结构简单，操作方便；

从经济效益分析：

按12m造粒塔，800吨/日尿素装置投入运行后，塔顶粉尘回收率按保守值90％计算，根据相关数据及有关使用厂家实际运行情况估算，每天可回收尿素2800公斤。

年回收尿素：(按330天)330×2800公斤＝924吨，折合人民币(按尿素2200元/吨)

924×2200＝203万元

消耗主要费用：

1)、蒸汽消耗费用：

20％稀尿液加工为成品尿素，消耗蒸汽按200公斤/吨稀尿液计算，924吨尿素折合20％稀尿液约4620吨。

200kg×4620吨＝924吨，折合(按120元/吨蒸汽)11万元.

2)、电消耗费用：

循环吸收液泵Q＝80m3/h H＝54m  电机功率45kw

电耗费用：45KW×24小时×330天×0.5元/KW.h＝19.6万元.

3)、年净效益：203-11-19.6＝172.4万元.

经以上核算，本装置总投资190万元，运行后年净效益172.4万元，运行正常约一年半可收回全部投资。最主要的是解决了尿素造粒塔粉尘污染环境的问题。

装置加工及施工周期：本装置主体全部现场制作，制作与安装同时进行，不会影响到生产，安装时间约35-40天。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程图；

图2是图1中粉尘从不同路径进入装置的示意图；

图3是图1中同时使用三台尿素粉尘回收装置的俯视图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步详细描述。

图1至3所示的尿素粉尘回收装置，包括壳体1和收集槽7，所述壳体1上端设置有出气口2，所述出气口2上设置有用于增加通风量的轴流风机；所述壳体1下端设置有进气口3，所述壳体1内从下至上依次设置有第一喷淋装置、第二喷淋装置及第三喷淋装置，所述第一喷淋装置包括有第一水管41和第一喷淋头42，所述第一喷淋头42分布于第一水管41上，所述第二喷淋装置包括有第二水管51和第二喷淋头(52)，所述第二喷淋头52分布于第二水管51上，所述第三喷淋装置包括有第三水管61和第三喷淋头62，所述第三喷淋头62分布于第三水管61上，在位于所述第二喷淋装置和第三喷淋装置之间设置有能将上升气流中的水分进行吸收及对粉尘进行过滤的收水器12，所述收集槽7位于进气口3的正下方的造粒间顶部上，所述收集槽7通过管道与循环槽8相联通，所述循环槽8上设置有用于调节循环液温度的调温加热器82；所述循环槽8通过循环液管81分别与第一喷淋装置的第一水管41及第二喷淋装置的第二水管51的进口相连接，第三喷淋装置的第三水管61进口与冷凝水管9相连接；所述壳体1在第一喷淋装置与第二喷淋装置之间的侧壁上设置有通风窗13，所述壳体1顶部设置有用于防止外界杂物进入所述尿素粉尘回收装置的防护罩14，所述第一喷淋装置下方的进气口3处设置有能对粉尘进行过滤的填料层15；所述填料层15与第一喷淋装置之间为第一吸收空间，第一喷淋装置与第二喷淋装置之间为第二吸收空间，第二喷淋装置与第三喷淋装置之间为第三吸收空间；根据设计需要同时使用三台尿素粉尘回收装置。

尿素粉尘回收装置的工作原理：启动装置前加循环液到循环槽8至一半以上液位，所述循环液为尿素水解废液，循环液通过循环液管81在循环液泵83作用下进入第一喷淋装置及第二喷淋装置，并从第一喷淋装置的第一喷淋头42及第二喷淋装置的第二喷淋头52中喷出；第三喷淋装置与冷凝液管9相管接，冷凝液通过冷凝液管9在冷凝液泵作用下进入第三喷淋装置，并从第三喷淋装置的第三喷淋头62中喷出。热气从造粒间四周上升，经过填料层12，热气中的部分微粒被填料层12吸附，然后进入第一吸收空间，与从第一喷淋装置的第一喷淋头42中喷出的循环液接触，部分热气在循环液作用下冷凝形成带尿素微粒的液滴，并与循环液一起进入收集槽7；剩余热气继续上升进入第二吸收空间，与通风窗13进来的外围冷空气混合，混合气体与从第二喷淋装置的第二喷淋头52中喷出的循环液接触，进一步冷凝形成含尿素微粒的液滴，所述液滴与循环液一起进入收集槽7，并经管道进入循环槽8；剩余混合气体继续上升经过收水器12进入第三吸收空间，混合气体中的部分水汽被收水器12吸收，与从第三喷淋装置的第三喷淋头62中喷出的冷凝液接触，再次冷凝并出去气体中所夹带的液滴，解决了液滴带出塔外的现象，除去尿素微粒的气体经轴流风机排出塔外。在上述吸收过程中，由于尿素溶解吸热，循环液温度不断下降，此时需开启调温加热器82，使循环液的温度始终控制在40～50度，当循环液的浓度达到一定值时，将其引入尿素生产蒸发系统加以回收利用。

以下对本实用新型作进一步说明：

一、流程及操作说明：

1.粉尘回收装置空气流程：

造粒内热气经过造粒间侧面通道由四周及塔顶进入雾化吸收区，经过三台雾化吸收装置(即本实用新型中的尿素粉尘回收装置，下同)，进入各装置一级分离器，然后经清洗喷头进入错流捕水雾器，除去雾滴后的饱和气体进入二级分离空间，与通风窗进来的外围冷空气混合，进一步冷凝下含尿素微粒的液滴，再经三级分离后，由轴流风机抽出放空。

在雾化区上升的热空气中夹带微粒尿素与下降的循环吸收液充分接触后，进入分离段，经二次分离除去夹带的液滴，经最后一级分离除去饱和气体中冷凝的液滴，充分解决了吸收液滴带出塔外现象。

2、粉尘回收装置液体流程：

尿素水解废液----直接进入清洗喷头，进行初步吸收及加液作用----液体收集槽----循环降液水道--------过滤装置------循环吸收泵----调温装置----雾化喷射器((即本实用新型中的喷淋装置，下同)------液体收集槽。

3、粉尘回收装置采用尿素水解器的液体作为吸收液的置换补充液，即通过上部的洗涤喷头加入装置，起到洗涤汽水分离器和向系统加液的双重作用。

粉尘回收装置开始使用时，先通过上部的洗涤喷头向系统加水解废液，当加到循环槽液位一半时，开启循环泵充液至雾化喷头，喷液进行吸收。在吸收过程中，由于溶解尿素吸热，吸收液温度不断下降，开启循环液调温加热器，控制在40-50℃之间，当循环吸收液中浓度升到一定值，就应排入尿素生产蒸发系统给于回收。

4.操作控制要点指标：

4.1循环吸收液温度：40-50℃。

4.2回蒸发系统时循环吸收液浓度：20-25％(重量)。

4.3循环槽吸收液位：40-60％。

4.4循环吸收液回收时间：8小时/次。

4.5开启喷头数量可根据生产负荷进行相应的调整。

4.6泵进口过滤器定时清洗，每三天清洗一次。

二、装置采用的设备：

Φ12000造粒塔粉尘回收设备一览表

三、投资预算及效益分析：

1、总投资费用

Φ12000造粒塔粉尘回收项目投资情况表

Claims (8)

1.一种尿素粉尘回收装置，包括壳体(1)和收集槽(7)，所述壳体(1)上端设置有出气口(2)，所述壳体(1)下端设置有进气口(3)，所述壳体(1)内从下至上依次设置有第一喷淋装置和第二喷淋装置，所述第一喷淋装置包括有第一水管(41)和第一喷淋头(42)，所述第一喷淋头(42)分布于第一水管(41)上，所述第二喷淋装置包括有第二水管(51)和第二喷淋头(52)，所述第二喷淋头(52)分布于第二水管(51)上，其特征在于：本尿素粉尘回收装置还包括有第三喷淋装置，所述第三喷淋装置包括有第三水管(61)和第三喷淋头(62)，所述第三喷淋头(62)分布于第三水管(61)上，在位于所述第二喷淋装置和第三喷淋装置之间设置有能将上升气流中的水分进行吸收及对粉尘进行过滤的收水器(12)，所述收集槽(7)位于进气口(3)的正下方，所述收集槽(7)通过管道与循环槽(8)相联通，所述循环槽(8)通过循环液管(81)分别与第一喷淋装置的第一水管(41)及第二喷淋装置的第二水管(51)的进口相连接，第三喷淋装置的第三水管(61)进口与冷凝水管(9)相连接。

2.根据权利要求1所述的尿素粉尘回收装置，其特征在于：所述收集槽(7)位于壳体(1)下方的造粒间顶部上。

3.根据权利要求2所述的尿素粉尘回收装置，其特征在于：所述出气口(2)上设置有用于增加通风量的轴流风机。

4.根据权利要求1至3中任一所述的尿素粉尘回收装置，其特征在于：所述壳体(1)在第一喷淋装置与第二喷淋装置之间的侧壁上设置有通风窗(13)。

5.根据权利要求1至3中任一所述的尿素粉尘回收装置，其特征在于：所述壳体(1)顶部设置有用于防止外界杂物进入所述尿素粉尘回收装置的防护罩(14)。

6.根据权利要求1至3中任一所述的尿素粉尘回收装置，其特征在于：所述第一喷淋装置下方的进气口(3)处设置有能对粉尘进行过滤的填料层(15)。

7.根据权利要求1至3中任一所述的尿素粉尘回收装置，其特征在于：所述循环槽(8)上设置有用于调节循环液温度的调温加热器(82)。

8.根据权利要求2或3中所述的尿素粉尘回收装置，其特征在于：所述造粒间的上方设置有三台所述尿素粉尘回收装置。

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