JP2012509833A - 酸性スクラビングシステムによる尿素造粒法及びその後のアンモニウム塩の尿素顆粒中への組み入れ - Google Patents
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Abstract
Description
・希釈されたアンモニウム塩溶液を廃水の流れへ送り出すこと、
・希釈されたアンモニウム塩溶液を別のプラント、例えばNPKで利用できる濃度まで濃縮化すること、
・UAS(尿素/硫酸アンモニム)肥料を高い硫黄含有量で製造すること、
・UAN(尿素/硝酸アンモニウム)溶液を製造すること。
これらの代替的方法の全ては操作条件に対する多額の投資費用及び大規模な変更を要するか、又は生成物の組成及び特性の変更が強いられる。上記した選択肢の全ては、輸送及び取り扱い、並びに高価で多量のエネルギーを利用するための更なる設備を要する新たな生成物をもたらす結果となる。結果として、現今では、尿素設備は、深刻な環境問題を招くアンモニアを効率的に除去することなく操業されている。それ故、尿素設備からアンモニアを除去することは、解決を要するやりがいのある課題である。
計算のために、アンモニアの価格、約300US$/mt、尿素の価格、約250US$/mt、そして硫酸の価格、約20US$/mtが予測される。
・環境への著しく低いアンモニア放出量。
・アンモニアの損失を低減し、そしてそれにより肥料生産量を増大させることによって費用効果が達成される。
・現存する尿素造粒プラント中でアンモニウム塩を生成させるのに、簡単なやり方が用いられる。
・合成物の再循環、又は排水システムへの排出のない閉じたループシステムであり、それにより、硫酸アンモニウムによる汚染が回避される。
・流動床造粒による尿素造粒プラントからの排ガス流からアンモニアを除去するのに、証明された、そして低費用の技術的方法が使用される。
・回収されたアンモニアが生成物中に含まれているため、尿素の生産量が増大し、それによって著しい経済効果がもたらされる。
・典型的な尿素肥料グレードの製品が製造される。
2 造粒機スクラバーダスト段
3 造粒機スクラバー酸段
4 生成物冷却機スクラバーダスト段
5 生成物冷却機
6 蒸発ユニット
7 凝縮機ユニット
8 新鮮な空気の流れ
9 ダスト及びアンモニアを含む空気の流れ
10 生成水の流れ
11 液体の流れ
12 アンモニアを含む空気の流れ
13 清浄な排ガスの流れ
14 尿素顆粒
15 新鮮な空気の流れ
16 最終生成物
17 ダストを含む空気の流れ
18 清浄な空気の流れ
19 大気
20 酸性供給
21 プロセス水
22 酸性の流れ
23 アンモニウム塩溶液の流れ
24 液体の流れ
25 結果として得られる混合物
26 尿素溶融物
27 合成ユニットからの尿素溶融物
28 濃縮した液体の流れ
29 蒸気
30 プロセス凝縮物
31 尿素溶融物の一部
Claims (13)
- ・尿素造粒機1、
・造粒機スクラバーダスト段2、
・造粒機スクラバー酸段3、
・生成物冷却機5、
・生成物冷却機スクラバーダスト段4、及び
・蒸発ユニット6、
・凝縮器ユニット7、
を含む尿素造粒ユニットの排ガスからダスト及びアンモニアを除去するためのいくつかの廃棄物の流れを含むスクラビングシステムを有する尿素造粒方法であり、その際、
・プロセス段階の第一のシーケンスを通って流れる新鮮な空気8の第一の流れが、該尿素造粒機1中へ送られ、その際、
・ダスト及びアンモニアを含む空気9は、該造粒機1から抜き出され、そして造粒機スクラバーダスト段2中へ運ばれ、その後、造粒機スクラバー酸段3へ運ばれ、該段でアンモニアを含む空気12が液22相中の酸と接触し、そしてアンモニアは、アンモニウム塩の生成によってその空気から除去され、
・プロセス段階の第二のシーケンスを流れる新鮮な空気15の第二の流れが、該尿素造粒機1から抜き出される生成物を冷却するのに使用され、その際、
・前記冷却は、生成物冷却機5中で行われ、
・それにより、前記空気は加熱され、そしてその後、生成物冷却機スクラバーダスト段4へ運ばれ、
・前記造粒機スクラバー酸段3から抜き出される清浄な排ガス13及び前記生成物冷却機スクラバーダスト段4から抜き出される清浄な排ガス18が、大気19中へ放出される方法であって、
前記スクラビングシステムが、本質的に完全に閉じた系であり、
その際、
・造粒機スクラバー酸段3からのアンモニウム塩溶液流23が、前記生成物冷却機スクラバーダスト段4中へ供給され、その際、生成物冷却機5を出るダストを含む空気流17のアンモニウムが除去されて、そして、
・前記生成物冷却機スクラバーダスト段4からの放出液24及び前記造粒機スクラバーダスト段2からの放出液11が、蒸発ユニット6へ送られ、
・アンモニアを含む、該蒸発ユニット6からの蒸気の流れ29が、凝縮機ユニット7中へ供給され、該凝縮機ユニット7が液状のプロセス凝縮物30を放出し、そして、前記液状のプロセス凝縮物30は、前記造粒機スクラバー酸段3中へ供給され、そして
・前記蒸発ユニット6からの、尿素及びアンモニウム塩を含む濃縮された液体の流れ28及び合成ユニット27からの尿素溶融物26が、別々に前記尿素造粒機1中へ運ばれることを特徴とする、尿素を造粒する方法。 - 前記尿素造粒機のための、前記尿素溶融物26及び尿素及びアンモニウム塩を含む濃縮された液体の流れ28の濃度が、95〜99.8重量%、好ましくは96〜97.5重量%の範囲内に維持されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記酸流22の酸が、硫酸、硝酸、リン酸、クエン酸、酪酸及びシュウ酸からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- プロセス段階の前記第一のシーケンス中に含まれる前記造粒機スクラバー酸段3中の前記液体の流れの前記アンモニウム塩の濃度が、<10重量%に維持され、好ましくは6〜8重量%の範囲内に維持されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つに記載の方法。
- プロセス段階の前記第一のシーケンス中に含まれる前記造粒機スクラバー酸段3中の前記液体の流れのpHが、2〜6の範囲内に維持され、好ましくは3.5〜5.0の範囲内に維持され、より好ましくは4.0〜4.5の範囲内に維持されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つに記載の方法。
- 前記造粒機ダスト段2中の液の尿素濃度が35〜60重量%の範囲内に維持されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。
- 前記造粒機ダスト段2中の液の尿素濃度が45〜55重量%の範囲内に維持されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記蒸発ユニット6の出口におけるアンモニウム塩濃度が、12重量%未満に維持され、そして好ましくは9〜11重量%の範囲内に維持されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一つに記載の方法。
- 前記蒸発ユニット6中へ供給される混合物が、尿素溶融物31の一部と混合されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一つに記載の方法。
- 大気19中へ放出される清浄な排ガスの混合物が、10〜25mg/Nm3の範囲内のNH3濃度、そして好ましくは<15mg/Nm3であるNH3濃度を示すことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一つに記載の方法。
- 請求項1に記載の方法を操作するのに適した、尿素造粒機の排ガスからのダスト及びアンモニアの除去のためのいくつかの廃棄物の流れを含むスクラビングシステムを備えた尿素造粒装置であり、
装置の第一のシーケンスを形成する、
・尿素造粒機1
・造粒機スクラバーダスト段2、及び
・造粒機スクラバー酸段3、及び、
装置の第二のシーケンスを形成する、
・生成物冷却機5、及び、
・生成物冷却機スクラバーダスト段4、
・蒸発ユニット6、
・凝縮機ユニット7、及び、
・前記尿素造粒機に新鮮な空気8を供給する手段、
・前記尿素造粒機からダスト及びアンモニアを含む空気9を抜き出し、そして造粒機スクラバーダスト段2中へ運ぶ手段、
・前記造粒機スクラバーダスト段2から造粒機スクラバー酸段3中へ空気12を抜き出す手段、
・前記生成物冷却機5に新鮮な空気15を供給する手段、
・前記生成物冷却機5から前記生成物冷却機スクラバーダスト段4へ使用された空気17を運ぶ手段、
・前記生成物冷却機スクラバーダスト段4からの浄化された空気18、及び装置の前記第一のシーケンス中に含まれる、前記造粒機スクラバー酸段3からの浄化された空気13を、大気19中へ放出する手段、
・プロセス水21及び酸22を前記造粒機スクラバー酸段3へ運ぶ手段、
・プロセス水10を前記造粒機スクラバーダスト段2へ運ぶ手段、
・前記尿素造粒機1から前記生成物冷却機5へ尿素顆粒14を運ぶ手段、
を含む装置であって、
前記スクラビングシステムの装置が、廃棄物の流れの完全に閉じた系を構築するような方法で接続され、
・前記造粒機スクラバー酸段3から前記生成物冷却機スクラバーダスト段4へ液体の流れ23を運ぶ手段、及び、
・前記生成物冷却機スクラバーダスト段4からの液体の流れ24及び前記造粒機スクラバーダスト段2からの液体の流れ11を、前記蒸発ユニット6へ運ぶ手段、
・前記蒸発ユニット6の蒸気29を凝縮機ユニット7へ運ぶ手段、
・前記凝縮機ユニット7からのプロセス凝縮物30を、前記造粒スクラバー酸段3へ運ぶ手段、及び、
・尿素溶融物26を運ぶ手段、及び尿素及びアンモニウム塩を含む濃厚化された液体の流れ28を前記尿素造粒機1中へそれぞれ別々に運ぶ手段、
を含むことを特徴とする、尿素造粒装置。 - ・前記生成物冷却機スクラバーダスト段4からの前記液体の流れ24を、前記造粒機スクラバーダスト段2からの液体の流れ11と混合する手段、及び
・尿素溶融物31をその混合物へ供給する手段、及び、
・その混合物を前記蒸発ユニット6中へ供給する手段、
を含む、請求項11に記載の装置。 - 尿素溶融物の一部を前記蒸発ユニット6へ運ぶ手段を含む、請求項11又は12に記載の装置。
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