CN218012003U - 用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统，属于工业干燥技术领域。所述回转干燥尾气净化系统包括干燥机和尾气闭路循环系统，所述尾气闭路循环系统包括依次连接的干式除尘器、湿式除尘装置和引风机，所述干燥机的尾气出口端连接尾气闭路循环系统的进气端，所述尾气闭路循环系统的出气端管路连接干燥机的进风系统，所述尾气闭路循环系统的出气端通过支路连接有尾气排放塔，所述尾气排放塔设置有清水喷淋装置。本实用新型设计的回转干燥尾气净化系统的尾气可以闭路循环利用，并设置了支路连接尾气排放塔，维持系统内循环风量的稳定。

Description

用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统

技术领域

本实用新型涉及工业干燥技术领域，具体涉及用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统。

背景技术

氯化铵为无色晶体或白色结晶性粉末，有吸湿性，其主要来源为联合制碱法生产纯碱的副产品。含氯化铵的悬浮液经离心脱水后，得到湿氯化铵的含水率一般为5～8％。氯化铵国家标准规定的工业氯化铵合格品的含水率≤1.0％。含水率高的氯化铵容易结块，影响使用。因此，工业氯化铵在出厂前，需要进行干燥，去除水分后，才能满足运输和使用需求。

联合制碱法生产的氯化铵中，夹带有一定量的碳酸铵，其质量分数约为0.3～0.5％。碳酸铵易分解，受热温度超过70℃，就能全部分解为氨气和二氧化碳。而氯化铵干燥的温度往往大于75℃。因此，干燥过程中，氯化铵中夹带的碳酸铵可全部分解，生成二氧化碳和氨气。废气由干燥尾气带走，若得不到良好净化，会排入大气，污染环境。一套年产40万吨的氯化铵生产装置，每年产生的氨气可达到1500～1800吨。这些氨气若排入大气，即是大气的污染源，若能回收利用，则成为重要的资源。如何减少氨气外排，回收利用，是近年来重要的研究课题。

减少氨气外排的措施主要有两个手段：

(1)提高尾气净化装置的净化效率，减少外排尾气的氨气浓度；

(2)尾气净化后返回到干燥装置循环利用，减少尾气外排量。

氨气的回收利用则是尾气净化装置的附带效果：利用适合的吸收剂，在净化塔吸收尾气中的氨气，在吸收剂回收工段脱除吸收的氨气，实现吸收剂的循环和氨气的回收利用。

实用新型专利202122008853.8提出了一种含氨尾气的综合净化装置，该技术采用三级洗涤的方法净化干燥尾气中的氨气。第一级用水作为洗涤剂，用于吸收尾气中夹带的氯化铵粉尘和高浓度氨气，洗水可以回收加入纯碱生产系统内循环使用；第二级用硫酸作为洗涤剂，用于吸收尾气中的低浓度氨气，降低尾气中的氨含量，同时副产硫酸铵；第三级采用脱盐水洗涤净化塔顶酸雾，减少尾气中夹带的酸含量。但是该技术有以下缺点：

(1)副产物硫酸铵的浓度低，回收困难。干燥尾气中的氨浓度小，要达到净化效果，需要及时更换硫酸，硫酸用量大，运行成本高。

(2)副产大量含硫酸铵的废水，且硫酸铵的浓度较低，回收硫酸铵工艺复杂，能耗大。

实用新型专利CN207849900U公布了一种氯化铵干燥的闭路循环流化系统，该技术采用流化床干燥机，用CO₂做携湿气，采用了尾气闭路循环干燥工艺，尾气净化后不外排，而是返回干燥系统循环利用，可以大幅度减少氨气的净排放量。但是，该技术存在以下不足：

(1)尾气的净化仅采用布袋除尘器和水洗塔两级净化设备，难以保障净化效果

(2)无尾气降温设备。水洗塔喷淋水和高温尾气接触后吸热升温，温度越高，其除尘、除氨能力越差，无降温设备，难以保证除尘、除氨效率。

(3)整个系统仅采用一台风机，压力难以控制。尤其是流化床位置易形成正压，易造成物料和气体外泄，运行环境差。

发明专利201810758437.X公布了纯碱生产过程中干燥氯化铵尾气综合利用装置及其方法，该技术采用流化床干燥机，用空气做携湿气，采用了尾气闭路循环干燥工艺，该技术有以下缺点：

(1)尾气冷凝后，没有洗涤水除氨，仅靠尾气冷凝的水吸收氨气，吸收效率低，净化效果差；

(2)冷凝塔的含氨洗水通入洗涤塔，和洗涤塔的含氯洗水混合排放，氯化铵粉尘和氨气未分离，不利于洗水的回收利用。

发明专利202110153921.1公布了采用CO2浓气进行氯化铵干燥和碳化制重碱的联合装置及工艺。提出了更加详细的闭路循环工艺的尾气净化方法。该技术采用流化床干燥机，用CO₂做携湿气，采用了尾气闭路循环干燥工艺，但是，以上工艺均采用流化床干燥机干燥氯化铵，由于流化床的基本特征，需要大量气体作为流化风。因此，以上工艺均存在以下缺陷：尾气量大，尾气中的氨气浓度较低，吸收净化困难。由于尾气吸收净化困难，需要的净化水量大，洗涤废水量大，废水浓度低，回收利用成本高。由于尾气量大，净化设备尺寸大，投资高，运行成本高。闭路循环工艺中，需要将大量尾气降温，又再次加热。其用冷负荷，用热负荷均很高，热效率低，能耗成本大。

专利ZL202021498792.7，采用蒸汽回转干燥机为干燥设备，提出了新的氯化铵闭路循环干燥系统，该工艺采用蒸汽回转干燥机，干燥尾气量仅为流化床干燥机的10％-20％，使尾气中的氨富集，更加容易净化。但是，该技术存在以下缺陷：

(1)干燥机有一定的漏风量。蒸汽回转干燥机为动设备，其密封效果不如流化床等静设备，设备运行时，难免有一些气体漏入到蒸汽回转干燥机中，使循环风量增加，需要定期排出一定量的尾气。

(2)该系统中，没有对排放的尾气进行净化，排放尾气的浓度较高时，会污染大气，使设备周边的环境恶化。

(3)尾气在表冷器冷却后，没有进一步吸收净化，对氨气的净化效果有限。

(4)对尾气净化的洗涤水没有梯次利用，没有提供尽量提高洗涤水浓度，减少洗涤水用量的方法。

根据以上对现有技术方案的介绍可知，目前，氯化铵干燥主要有流化床干燥系统和蒸汽回转干燥系统两种。减少干燥尾气氨气排放的主要手段有以下三种：

(1)采用酸洗工艺，用含酸的洗涤剂吸收尾气中的氨气，提高尾气净化效果，减少排入大气的尾气浓度；

(2)采用闭路循环工艺，干燥尾气净化后，返回到干燥系统循环使用，减少氨气的排放量，从而减少外排氨气的净排放量；

(3)采用蒸汽回转干燥工艺，减少干燥尾气量，使尾气更容易净化，从而减少尾气净化设备的投资成本和运行成本。

综合现有干燥工艺和尾气净化方案，现有技术还存在以下不足：

(1)流化床干燥系统尾气量大，尾气净化设备存在尺寸大、投资高、运行成本高的特征，净化尾气产生的洗涤水浓度低，回收设备投资大、运行成本高；

(2)回转干燥系统减少了干燥尾气量，降低了尾气净化设备的尺寸、投资和运行成本，但是没有对循环尾气做进一步净化，也没有对外排的尾气进行净化，其尾气排放浓度可进一步降低；

(3)对尾气净化的洗涤水没有梯次利用，尤其是没有提供尽量提高洗涤水浓度，减少洗涤水用量的有效方法。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本实用新型专利设计了用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统，以解决现有的干燥工艺中存在的流化床干燥工艺尾气处理量大、处理成本高，回转干燥工艺因漏风问题造成循环风量增加，缺少尾气外排处理工艺等问题，以及在处理工艺中存在的其他缺陷。

本实用新型所采用的技术方案是：所述回转干燥尾气净化系统包括蒸汽回转干燥机和尾气闭路循环系统，所述尾气闭路循环系统包括依次连接的干式除尘器、湿式除尘装置和引风机，所述蒸汽回转干燥机的尾气出口端连接尾气闭路循环系统的进气端，所述尾气闭路循环系统的出气端管路连接干燥机的进风系统，所述尾气闭路循环系统的出气端通过支路连接有尾气排放塔，支路上连接有排放风机，所述尾气排放塔设置有清水喷淋装置。

进一步的，所述湿式除尘装置包括依次连接的除尘洗涤塔、尾气冷凝塔和除氨洗涤塔。

进一步的，所述除尘洗涤塔设置有除尘循环喷淋装置，所述除尘循环喷淋装置的管路上连接有除尘换热器，所述除尘循环喷淋装置的管路上设有支管连接含氯废水回收装置。

进一步的，所述尾气冷凝塔的进气口开在塔顶，出气口开在底部，所述尾气冷凝塔中沿竖向设置有两层冷凝器，其中上层的冷凝器为循环水冷凝器，下层的冷凝器为冷冻水冷凝器。

进一步的，所述除氨洗涤塔设置有除氨循环喷淋装置，所述尾气排放塔的底部开有排水口，所述除氨洗涤塔的补水管路连接所述尾气排放塔的排水口。

进一步的，所述尾气冷凝塔的顶部设置有喷头，所述除氨洗涤塔的除氨循环喷淋装置的管路上设有支管连接尾气冷凝塔的喷头，所述尾气冷凝塔的底端开有排水口，并通过冷凝器排水泵管道连接含氨废水回收装置

或者作为另一种实施方式，所述尾气冷凝塔尾气冷凝塔也采用喷淋塔，所述尾气冷凝塔的循环喷淋装置的管路上设置有冷凝塔换热器，冷凝塔换热器采用循环水或冷冻水冷却，所述尾气冷凝塔的循环喷淋管路上设有支路连接含氨废水回收装置。

进一步的，所述尾气闭路循环系统的出气端与蒸汽回转干燥机的进风端的连接管路上设置有气体预热器。

相对于现有技术，本实用新型专利设计的用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统的进步之处在于：

(1)具备了蒸汽回转干燥技术尾气量小，尾气净化设备尺寸小、投资低、运行成本低的特点。

(2)净化尾气产生的洗涤水浓度高，洗涤水量少，回收设备投资低，运行成本低。

(3)考虑了回转干燥机的漏风影响，尾气闭路循环系统设置了支路连接的尾气排放塔，可以保证循环气量稳定。

(4)尾气排放塔可以对排放的尾气做进一步净化，进一步降低了氨气净排放量。年产40万吨/年的氯化铵蒸汽回转装置，其氨气净排放量可降低至0.3kg/h以下。

(5)除尘洗涤塔的除尘循环喷淋装置的管路通过设置换热器，降低了洗涤水的温度，使干燥尾气中部分水蒸气冷凝，可实现除尘洗涤塔零补水运行，减少除尘洗涤水用量。

(6)利用尾气排放塔的洗涤水作为除氨洗涤塔的补水，实现对除氨洗涤水的梯次利用，在保障洗涤效果的前提下，提高了洗涤水的排放浓度，减少了洗涤水用量。

(7)除尘洗涤水和除氨洗涤水分离，含氯的废水和含氨的分别排放，便于洗涤废水的回收利用。

附图说明

图1是用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统的第一种实施例结构示意图。

图2是用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统的第二种实施例结构示意图。

图中，1.螺旋进料器；2.蒸汽回转干燥机；3.旋风除尘器；4.除尘洗涤塔；5.除尘塔循环泵；6.除尘塔换热器；7.引风机；8.尾气冷凝塔；9.冷凝器排水泵；10.除氨洗涤塔；11.除氨塔循环泵；12.排放风机；13.尾气排放塔；14.气体预热器；15循环水冷凝器；16冷冻水冷凝器；17冷凝塔换热器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明创造一部分的实施例，而不是全部。基于本发明创造中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明创造保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型专利设计了用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统的第一种实施例，本实施例中回转干燥尾气净化系统由蒸汽回转干燥机2和尾气闭路循环处理系统构成。

蒸汽回转干燥机2由螺旋进料器1输入湿物料，尾气出口端开在干燥机出料罩的顶端，与尾气闭路循环处理系统连接。尾气闭路循环系统包括依次连接的干式除尘器、湿式除尘装置和引风机7。干式除尘器选用的是旋风除尘器4，旋风除尘器4的进风端管道连接蒸汽回转干燥机2的尾气出口。湿式除尘装置由依次连接的除尘洗涤塔4、尾气冷凝塔8和除氨洗涤塔10构成。引风机7设置在除尘洗涤塔4与尾气冷凝塔8的连接管路上。

除尘洗涤塔4采用下进上出的尾气流通方式，设置有除尘循环喷淋装置，除尘循环喷淋装置由连接管路、除尘塔循环泵5和多个喷淋头构成，除尘循环喷淋装置的连接管路上连接有除尘换热器6，除尘换热器6采用循环冷却水对洗涤水进行换热降温。除尘循环喷淋装置的连接管路上设有支管连接含氯废水回收装置。

尾气冷凝塔8的进气口开在塔顶，出气口开在塔壁的底部，采用顶进下出的尾气流通方式。尾气冷凝塔8中沿竖向设置有两层冷凝器，其中上层的冷凝器为循环水冷凝器15，下层的冷凝器为冷冻水冷凝器16，经过两级冷凝可将尾气中的蒸汽充分冷凝回收。尾气冷凝器8的顶部也设置有多个喷淋头。尾气冷凝塔8的底端开有排水口，并通过冷凝器排水泵9管道连接含氨废水回收装置。

除氨洗涤塔10采用的也是下进上出的尾气流通方式，设置有除氨循环喷淋装置，除氨循环喷淋装置由连接管路、除氨塔循环泵11和多个喷淋头构成。除氨循环喷淋装置同时通过分支管路连接尾气冷凝塔8的喷淋头。

除氨洗涤塔10的出气端管道连接蒸汽回转干燥机2的进气端，在连接管道上设置有气体预热器14对循环回气进行加热，气体预热器14采用的是蒸汽加热。

同时，在除氨洗涤塔10出气端的管路上通过支路连接尾气排放塔13，进行尾气外排，支路上设置有排放风机12。尾气排放塔13内也设置有洗涤喷头，洗涤喷头的供水管路连接的是一次清水，使用一次清水对外排的尾气进行喷淋洗涤，保证外排尾气的洁净度。尾气排放塔13的底部开有排水口，排水口管路连接除氨洗涤塔10，对除氨洗涤塔10进行洗涤水补水，该设置可实现除氨洗涤水的梯度利用，减少洗涤水的用量。除氨洗涤塔循环喷淋装置的连接管路上设有支管连接尾气冷凝塔，再次梯度利用。

本实用新型专利公开的用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统的具体实现步骤为：

蒸汽回转干燥机产生的干燥尾气从干燥机出料罩上方排出，干燥尾气中夹带有一定量的氯化铵粉尘和氨气。干燥尾气首先经旋风除尘器3进行干法除尘，除去一部分氯化铵粉尘，这部分粉尘可直接回收。然后，进入除尘洗涤塔4，利用湿式除尘法除去尾气中剩余的粉尘。

除尘洗涤塔的洗涤水通过除尘塔循环泵5在塔釜和塔顶之间持续循环，除尘产生的含氯废水送至连碱工段回收利用。除尘洗涤塔的喷淋水循环回路上设有除尘塔换热器6，对循环喷淋水进行降温。低温的循环喷淋水不仅具有除尘功能，还可以冷却干燥尾气，使干燥尾气降温。通过降温，可使干燥尾气中的部分水蒸气在除尘洗涤塔内冷凝。冷凝的水和除尘塔循环喷淋水混合，可以作为循环喷淋水的补水。

经除尘净化后的干燥尾气，由引风机7输送至尾气冷凝器8。引风机7的选型和位置经过合理设计，可以控制干燥系统的零压点在气体预热器14进口处，让蒸汽回转干燥机处于微负压。尾气冷凝塔8具有两级冷却区，第一级冷凝器采用循环水冷却，可使干燥尾气温度降低到一定值，并使尾气中的一部分水蒸气冷凝。第二级冷凝器采用冷冻水冷却，可使干燥尾气温度进一步降低，使尾气中的水蒸气进一步冷却。最终，经过尾气冷凝塔8的冷却，可使干燥尾气温度降低至25-30℃，干燥产生的水蒸气均被冷凝。在降温过程中，尾气冷凝的水吸收一定量的氨气，形成含氨废水，由冷凝器排水泵9排出。这部分含氨废水可蒸氨回收氨气，蒸氨后的净化水回收利用。

降温后的干燥尾气送至除氨洗涤塔10，由低浓度的含氨水作为喷淋水，进一步净化干燥尾气中的氨气。经除氨洗涤塔10净化后的干燥尾气作为循环气，由气体预热器加热后，返回到蒸汽回转干燥机循环使用。

蒸汽回转干燥系统中，存在以下几个漏风点：

(1)湿铵进料口；

(2)螺旋进料器1和蒸汽回转干燥机2的动密封；

(3)蒸汽回转干燥机出料口；

(4)蒸汽回转干燥机出料罩和干燥筒体的动密封；

(5)旋风除尘器出料口。

主要的漏风点为(2)和(4)。上述几处漏风点的总漏风量约为干燥系统总风量的5％-10％。为避免漏风造成循环风量膨胀，需要定期的排出一定量的干燥尾气。

该技术中，干燥尾气的排放点设置在除氨洗涤塔10出口，该处设有排风支路，设置循环风压力表和排放风机12联锁，通过控制排放风机的排风量，维持循环风压力稳定。在排风管道上设有尾气排放塔13，排放风从塔底进风，塔顶持续补入新鲜水。用新鲜水洗涤排放的尾气，具有很高的吸收效率，可以使排放尾气的氨浓度降低至极小。根据计算，采用该净化系统，年产40万吨/年的氯化铵蒸汽回转装置，其氨气净排放量可降低至0.3kg/h以下。

除氨洗涤水补水从尾气排放塔补入，逐级送至上一级塔，用低浓度洗涤水吸收低浓度尾气中的氨气。该技术提高了洗涤水的利用率，既保障了净化效果，又能尽可能提高洗涤水的浓度，便于回收利用。洗涤水的流程如下：

洗氨工段所有的洗涤水均从尾气排放塔13处补入，新鲜补水在尾气排放塔吸收氨气后，成为低浓度含氨水，作为补水送至除氨洗涤塔10，作为除氨洗涤塔10的补水。低浓度含氨水在尾气排放塔吸收氨气后，浓度进一步升高，送至尾气冷凝塔8，既作为洗涤水吸收尾气冷凝塔8中干燥尾气中的氨气，又能作为冲洗水，洗涤尾气冷凝塔的换热管。在尾气冷凝塔8底部，洗涤水的浓度达到最高，由冷凝器排水泵9将含氨洗涤水送至蒸氨工段回收氨气。

实施例2

如图2所示，本实用新型专利设计了用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统的第二种实施例，本实施例中回转干燥尾气净化系统与实施例1的区别在于尾气冷凝塔8采用的也是气体下进上出的喷淋塔，尾气冷凝塔8的循环喷淋装置的管路上设置有冷凝塔换热器17，冷凝塔换热器17采用循环冷冻水对洗涤水进行冷却降温，尾气冷凝塔8的循环管路上设置有支管路连接蒸氨工段，将高浓度的洗涤水送至蒸氨工段回收氨气。

除氨洗涤塔10的循环管路上也设置有支管路连接蒸氨工段，将高浓度的洗涤水送至蒸氨工段回收氨气。

上述内容仅为本发明创造的较佳实施例而已，不能以此限定本发明创造的实施范围，即凡是依本发明创造权利要求及发明创造说明内容所做出的简单的等效变化与修饰，皆仍属于本发明创造涵盖的范围。

Claims (8)

1.用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统，所述回转干燥尾气净化系统包括蒸汽回转干燥机和尾气闭路循环系统，所述尾气闭路循环系统包括依次连接的干式除尘器、湿式除尘装置和引风机，所述蒸汽回转干燥机的尾气出口端连接尾气闭路循环系统的进气端，所述尾气闭路循环系统的出气端管路连接干燥机的进风系统，其特征在于，所述尾气闭路循环系统的出气端通过支路连接有尾气排放塔，支路上连接有排放风机，所述尾气排放塔设置有清水喷淋装置。

2.根据权利要求1所述的用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统，其特征在于，所述湿式除尘装置包括依次连接的除尘洗涤塔、尾气冷凝塔和除氨洗涤塔。

3.根据权利要求2所述的用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统，其特征在于，所述除尘洗涤塔设置有除尘循环喷淋装置，所述除尘循环喷淋装置的管路上连接有除尘换热器，所述除尘循环喷淋装置的管路上设有支管连接含氯废水回收装置。

4.根据权利要求3所述的用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统，其特征在于，所述尾气冷凝塔的进气口开在塔顶，出气口开在底部，所述尾气冷凝塔中沿竖向设置有两层冷凝器，其中上层的冷凝器为循环水冷凝器，下层的冷凝器为冷冻水冷凝器。

5.根据权利要求4所述的用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统，其特征在于，所述除氨洗涤塔设置有除氨循环喷淋装置，所述尾气排放塔的底部开有排水口，所述除氨洗涤塔的补水管路连接所述尾气排放塔的排水口。

6.根据权利要求5所述的用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统，其特征在于，所述尾气冷凝塔的顶部设置有喷头，所述除氨洗涤塔的除氨循环喷淋装置的管路上设有支管连接尾气冷凝塔的喷头，所述尾气冷凝塔的底端开有排水口，并通过冷凝器排水泵管道连接含氨废水回收装置。

7.根据权利要求3所述的用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统，其特征在于，所述尾气冷凝塔尾气冷凝塔采用喷淋塔，所述尾气冷凝塔的循环喷淋装置的管路上设置有冷凝塔换热器，冷凝塔换热器采用循环水或冷冻水冷却，所述尾气冷凝塔的循环喷淋管路上设有支路连接含氨废水回收装置。

8.根据权利要求1所述的用于氯化铵干燥的回转干燥尾气净化系统，其特征在于，所述尾气闭路循环系统的出气端与蒸汽回转干燥机的进风端的连接管路上设置有气体预热器。

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