CN211159084U - 一种硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置，包括酸解反应槽、换热器、第一洗涤塔、第一洗涤液收集槽、烟囱、湿法旋风除尘器、第二洗涤塔，酸解反应槽产生的酸性尾气第一洗涤塔，第一洗涤塔排出的尾气进入烟囱，含尘尾气进入湿法旋风除尘器，洗涤后的尾气进入第二洗涤塔，洗涤液进入第一洗涤液收集槽，工艺水经过换热器后分别进入第一洗涤塔和第二洗涤塔，第一洗涤液收集槽位于湿法旋风除尘器的下方，湿法旋风除尘器的下液管的下端伸入第一洗涤液收集槽，第一洗涤液收集槽的洗涤液输送管的出水端位于湿法旋风除尘器的尾气入口内，出水端设置喷头。提高尾气洗涤过程污染物洗涤吸收效率，并将吸收液回用降低消耗，降低了尾气污染物浓度。

Description

一种硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置

技术领域

本实用新型属于尾气处理技术领域，具体涉及一种硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，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。

硝酸铵钙为白色圆形颗粒，100％溶于水。其分子式为5Ca(NO₃)₂··NH₄NO₃·10H₂O, 分子量1080，是一种含氮和速效钙的新型高效肥料，其肥效快含有90％以上的硝态氮可被作物直接吸收，肥效快，能够起到快速补氮的作用。其含有18％的水溶性钙，能够提高植物对病虫害的抵抗力，施用于经济作物在延长花期，促使根茎叶生长等方面效果尤为明显，特别适合施用于蔬菜、瓜果等。根据资料显示铵钙潜在市场需求很大。

铵钙产品主要产地分布在山西、贵州、山东，生产规模多集中在5-10万吨/年，由于生产规模偏小生产厂商环保投入有限，增加大型环保处理设施的积极性不高，生产过程产生的污染物治理效果差，酸解反应后排放氮氧化物浓度普遍偏高且部分地区存在无组织排放情况，给环境造成较大影响，随着环保形势日益严峻，迫切需要对硝酸铵钙生产工艺及尾气处理系统进行优化改进，以较小的资金投入实现较好的尾气处理效果。

硝酸铵钙生产过程尾气处理工艺的难点是控制反应过程的酸解效果。酸解反应过程通常采用在反应槽内加入过量固体石灰石，控制酸解液加入量的方式。酸解液连续输送方式与槽内固体接触反应。运行过程液体分布不均、局部剧烈反应放热，会促使硝酸分解产生高浓度氮氧化物使排放尾气呈淡黄色且现场异味明显，造成反应系统被迫减量生产或停产，使后续工序连续生产受限制。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的一个目的是提供一种硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置。本实用新型的目的是降低生产过程硝酸雾、氮氧化物的产生，提高尾气洗涤过程污染物洗涤吸收效率，并将吸收液回用降低消耗，降低了尾气污染物浓度。

为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置，包括酸解反应槽、换热器、第一洗涤塔、第一洗涤液收集槽、烟囱、湿法旋风除尘器、第二洗涤塔，酸解反应槽产生的酸性尾气进入第一洗涤塔，第一洗涤塔排出的尾气进入烟囱，含尘尾气进入湿法旋风除尘器，洗涤后的尾气进入第二洗涤塔，洗涤液进入第一洗涤液收集槽，第二洗涤塔排出的尾气进入烟囱，工艺水经过换热器后分别进入第一洗涤塔和第二洗涤塔，第一洗涤液收集槽位于湿法旋风除尘器的下方，湿法旋风除尘器的下液管的下端伸入第一洗涤液收集槽，第一洗涤液收集槽的洗涤液输送管的出水端位于湿法旋风除尘器的尾气入口内，出水端设置喷头。

酸解反应槽产生的酸性尾气经过第一洗涤塔洗涤后排入烟囱，发明人利用硝酸铵钙100％水溶的性质，设置湿法旋风除尘器对含尘尾气进行清洗，湿法旋风除尘器与第一洗涤液收集槽进行配合，在湿法旋风除尘器的尾气入口内实现洗涤液与含尘尾气的大面积接触，实现了尾气中的粉尘的吸收，洗涤液顺着湿法旋风除尘器流入第一洗涤液收集槽，除尘后的尾气进入第二洗涤塔，洗涤后进入烟囱。

本实用新型的硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置实现了含有硝酸铵钙粉尘的处理和硝酸铵钙反应产生的酸性尾气的处理，酸性尾气中含有硝酸雾和氮氧化物，经过第一洗涤塔的洗涤实现了酸性尾气的处理。第一洗涤塔和第二洗涤塔内进入的工艺水为碱性工艺水(pH为10-11)。

作为进一步的技术方案，酸解反应槽内部设置硝酸布酸器，硝酸布酸器由若干列管组成，包括一个硝酸主管和若干布酸管，若干布酸管的一端均与硝酸主管连通，若干布酸管上设置若干布酸孔。

在酸解反应槽内硝酸布酸器的周围设置石灰石，经过硝酸布酸器均匀分布的硝酸与石灰石进行均匀反应，硝酸布酸器有助于防止酸浓度过高导致局部剧烈反应放出红棕黄色二氧化氮烟雾。为进一步增大固液接触面积提高酸解效果，降低尾气中酸性污染物含量。

作为更进一步的技术方案，布酸管的顶部设置两排布酸孔，两排布酸孔关于布酸管的中轴线对称，中轴线方向相邻两个布酸孔的中心间隔为180-220mm，布酸孔的直径为4-6mm。

作为进一步的技术方案，所述尾气处理装置还包括第二洗涤液收集槽，第一洗涤塔通过管道同时与第一洗涤塔的塔顶和第二洗涤液收集槽连接，第一洗涤液收集槽的出水口与第二洗涤槽连接。

作为进一步的技术方案，所述尾气处理装置还包括文丘里洗涤器，文丘里洗涤器的尾气进口端与湿法旋风除尘器的尾气出口端连接，文丘里洗涤器的尾气出口端与第二洗涤塔的尾气进口端连接，第二洗涤塔的第一洗涤液出口与文丘里洗涤器的洗涤液进口连接。

作为进一步的技术方案，第二洗涤塔的第二洗涤液出口分别与第二洗涤塔的塔顶和第一洗涤液收集槽连接。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型运行成本低，无需外加吸收剂，使用系统内碱性工艺水作为洗涤介质能较好降低氮氧化物、粉尘含量，经过现场生产装置实际运行有效将氮氧化物排放浓度控制在20mg/m³、粉尘排放浓度控制在10mg/m³以下，远低于国家要求氮氧化物≤200mg/m³；粉尘排放浓度≤30mg/m³。

2、本实用新型中的反应槽布酸器使硝酸均匀分布，有利于控制反应剧烈程度，降低因酸液“偏流”局部反应剧烈放热，产生氮氧化物浓度较高的黄色烟雾而造成尾气排放浓度超标现象。

3、本实用新型洗涤后的含尘溶液继续回收利用，有利于实现资源化利用，降低原料消耗。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置示意图；

图2为硝酸布酸器的俯视结构示意图；

图3a为湿法旋风除尘器的结构俯视图，图3b为湿法旋风除尘器的结构侧视图；

其中，1、酸解反应槽，2、工艺水输送泵，3、换热器，4、第一洗涤塔；5、湿法旋风除尘器，6、第一洗涤液收集槽，7、文丘里洗涤器，8、第二洗涤塔，9、烟囱， 10第二洗涤液收集槽，11、硝酸主管，12、布酸管，13、喷头，14、洗涤液输送管， 15、尾气进口，16、尾气出口，17、洗涤液进口，18、硝酸铵钙液体出口，19、含尘尾气，20、含酸尾气，21、硝酸铵钙液体，22、去反应系统。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。下面结合实施例对本实用新型进一步说明

实施例1

由图1所示，一种硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置，包括酸解反应槽1、换热器3、第一洗涤塔4、第一洗涤液收集槽6、烟囱9、湿法旋风除尘器5、第二洗涤塔 8，酸解反应槽1产生的酸性尾气进入第一洗涤塔4，第一洗涤塔4排出的尾气进入烟囱9，含尘尾气进入湿法旋风除尘器5，洗涤后的尾气进入第二洗涤塔8，洗涤液进入第一洗涤液收集槽6，第二洗涤塔8排出的尾气进入烟囱9，工艺水经过换热器3后分别进入第一洗涤塔4和第二洗涤塔8，第一洗涤液收集槽6位于湿法旋风除尘器5 的下方，湿法旋风除尘器5的下液管的下端伸入第一洗涤液收集槽6，第一洗涤液收集槽6的洗涤液输送管的出水端位于湿法旋风除尘器的尾气入口内，出水端设置喷头 13。

含酸尾气20由酸解反应槽1进入第一洗涤塔4，第一洗涤塔4和第二洗涤塔8内填料选用鲍尔环，采取乱堆的方式，第一洗涤塔4和第二洗涤塔8内部的工艺水进口设置液体分布器。工艺水经过液体分布器实现均匀分布，下落的工艺水与上升的尾气在第一洗涤塔4和第二填料塔8内实现了气液充分接触，提高了分离效果。

含尘尾气19为硝酸铵钙生产过程中经过造粒、筛分、破碎过程产生的硝酸铵钙粉尘。

由图3a和图3b所示，含尘气体由湿法旋风除尘器5的顶部侧面进入与喷头13喷出的洗涤液混合，经洗涤后的尾气从湿法旋风除尘器5的顶部出气口排出至下一洗涤工序，含尘颗粒则呈旋流状向下运动，通过下液管进入湿法旋风除尘器5下方的第一洗涤液收集槽6，下液管插入液面以下保持液封。

第一洗涤塔4和第二洗涤塔8排出的尾气排入烟囱9后，最后经烟囱9排放。

进一步的，酸解反应槽1内部水平设置硝酸布酸器，硝酸布酸器由若干列管组成，包括一个硝酸主管11和若干布酸管12，若干布酸管12的一端均与硝酸主管11连通，若干布酸管12上设置若干布酸孔。

更进一步的，布酸管12的顶部设置两排布酸孔，两排布酸孔关于布酸管12的中轴线对称，中轴线方向相邻两个布酸孔的中心间隔为180-220mm，布酸孔的直径为 4-6mm。

如图2所示，硝酸布酸器实现了硝酸自下而上的与石灰石反应，硝酸沿着布酸管流动并流出布酸管，流出布酸管后与石灰石接触，在酸解反应槽内，反应得到的硝酸铵钙液体21由酸解反应槽的侧壁上部出口流出。反应产生的尾气由反应槽的顶部排出，排出后被负压抽至第一洗涤塔内。

进一步的，上述尾气处理装置还包括第二洗涤液收集槽10，第一洗涤塔4通过管道同时与第一洗涤塔的塔顶和第二洗涤液收集槽10连接。

进一步的，上述尾气处理装置还包括文丘里洗涤器7，文丘里洗涤器7的尾气进口端与湿法旋风除尘器5的尾气出口端连接，文丘里洗涤器7的尾气出口端与第二洗涤塔8的尾气进口端连接，第二洗涤塔8的第一洗涤液出口与文丘里洗涤器7的洗涤液进口连接。

进一步的，第二洗涤塔8的第二洗涤液出口分别与第二洗涤塔8的塔顶和第一洗涤液收集槽6连接。

利用硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置进行尾气处理的方法为：具体步骤为：

酸解反应槽1内石灰石和硝酸反应产生的尾气进入第一洗涤塔4内，在第一洗涤塔4内工艺水与酸性尾气接触洗涤，洗涤后的尾气经过烟囱9排出，第一洗涤塔4排出的洗涤液进入第二洗涤液收集槽10；

含尘尾气19进入湿法旋风除尘器5与第一洗涤液收集槽6输送的工艺水混合除尘，洗涤后的洗涤液返回第一洗涤液收集槽6，洗涤后的尾气进入文丘里洗涤器7进行洗涤，洗涤后的尾气进入第二洗涤塔8，在第二洗涤塔8内工艺水与尾气接触洗涤，经过第二洗涤塔8洗涤后的尾气经过烟囱9排出，第二洗涤塔8排出的工艺水分别进入文丘里洗涤器7、第二洗涤塔8顶部、第一洗涤液收集槽6；

第一洗涤液收集槽6排出的洗涤液进入第二洗涤液收集槽10，第二洗涤液收集槽10内的洗涤液回收利用至反应系统中。

第二洗涤液收集槽10内的洗涤液作为反应系统稀释酸过程中的补水，图1中22 表示洗涤液去反应系统，进行再利用。

酸解反应槽1硝酸浓度控制在35％-50％。防止酸浓过高局部剧烈反应放出红棕黄色二氧化氮烟雾。

工艺水经过换热器后的温度小于50℃，pH为10-11，洗涤塔的出水pH 6-7，湿式旋风除尘器的洗涤液的比重≤1.3kg/m³。第一洗涤塔和第二洗涤塔水气比重≤1.2。

第一洗涤塔4的出口处设置在线PH计，烟囱排放口安装烟尘、氮氧化物排放浓度在线监测系统，并引入DCS实现远程监控，便于操作人员对尾气洗涤质量进行控制调整。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置，其特征在于：包括酸解反应槽、换热器、第一洗涤塔、第一洗涤液收集槽、烟囱、湿法旋风除尘器、第二洗涤塔，酸解反应槽产生的酸性尾气进入第一洗涤塔，第一洗涤塔排出的尾气进入烟囱，含尘尾气进入湿法旋风除尘器，洗涤后的尾气进入第二洗涤塔，洗涤液进入第一洗涤液收集槽，第二洗涤塔排出的尾气进入烟囱，工艺水经过换热器后分别进入第一洗涤塔和第二洗涤塔，第一洗涤液收集槽位于湿法旋风除尘器的下方，湿法旋风除尘器的下液管的下端伸入第一洗涤液收集槽，第一洗涤液收集槽的洗涤液输送管的出水端位于湿法旋风除尘器的尾气入口内，出水端设置喷头。

2.根据权利要求1所述的硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置，其特征在于：酸解反应槽内部设置硝酸布酸器，硝酸布酸器由若干列管组成，包括一个硝酸主管和若干布酸管，若干布酸管的一端均与硝酸主管连通，若干布酸管上设置若干布酸孔。

3.根据权利要求2所述的硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置，其特征在于：布酸管的顶部设置两排布酸孔，两排布酸孔关于布酸管的中轴线对称，中轴线方向相邻两个布酸孔的中心间隔为180-220mm，布酸孔的直径为4-6mm。

4.根据权利要求1所述的硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置，其特征在于：所述尾气处理装置还包括第二洗涤液收集槽，第一洗涤塔通过管道同时与第一洗涤塔的塔顶和第二洗涤液收集槽连接，第一洗涤液收集槽的出水口与第二洗涤槽连接。

5.根据权利要求1所述的硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置，其特征在于：所述尾气处理装置还包括文丘里洗涤器，文丘里洗涤器的尾气进口端与湿法旋风除尘器的尾气出口端连接，文丘里洗涤器的尾气出口端与第二洗涤塔的尾气进口端连接，第二洗涤塔的第一洗涤液出口与文丘里洗涤器的洗涤液进口连接。

6.根据权利要求1所述的硝酸铵钙生产过程的尾气处理装置，其特征在于：第二洗涤塔的第二洗涤液出口分别与第二洗涤塔的塔顶和第一洗涤液收集槽连接。

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