尿素造粒塔尾氣排放粉塵的回收工藝

曹 俊，段 新，段永江

（新疆寰球工程公司，新疆烏魯木齊 830019）

尿素造粒塔尾氣排放粉塵的回收工藝

曹 俊，段 新，段永江

（新疆寰球工程公司，新疆烏魯木齊 830019）

介紹了采用自然通風濕法回收技術的工藝流程和設施特點。探討了尿素粉塵和氨產生的原因，以及降低粉塵產生和粉塵回收的方法和措施。

尿素造粒塔；粉塵回收；洗滌吸收

1 尿素造粒塔產生粉塵的原因

尿素裝置在生產過程中，尿素造粒塔頂尾氣中夾帶尿素顆粒和氨，漂浮在大氣中對環境造成一定污染，生成尿素顆粒和氨的原因主要有以下幾個方面：

1）當尿素顆粒中的水分超標，顆粒中水分由內向外蒸發時，尿素顆粒會再次破裂，產生尿素粉塵。

2）生產過程中生成的粉塵，主要是噴頭加工粗糙，噴孔制造不符合要求。

3）如果造粒機的軸有擺動或振動現象，會造成尿速溶液出現不規則運動，使尿素顆粒發生碰撞，產生粉塵。

4）當尿素溶液中的游離氨超標時，在造粒過程中，由于游離氨的分離，會造成尿素顆粒的碎裂。

5）噴頭內的尿素熔料溫度過高加聚了水分蒸發，產生微小液滴，生成粉塵。

6）塔底刮料機轉動時造成尿素顆粒的擠壓破碎生成粉塵，尿素顆粒在下降過程中與塔壁或顆粒之間的碰撞破碎生成粉塵。

7）塔內溫度高于生產指標，尿素顆粒不完全被冷卻易碎，生成粉塵。

2 減少粉塵生成的途徑

減少尿素造粒塔粉塵生成的途徑主要有以下幾個方面：

1）選擇合適的造粒噴頭，噴頭的選用應根據尿素熔料的各項參數和生產裝置的各項指標選擇，還應考慮噴頭的加工精度、制造的規則性和材質的強度是否良好。

2）熔料溫度宜控制在138℃左右，若送入噴頭的尿素熔料溫度過高，生成的粉塵和副產品縮二脲同時增多，也不利于塔內尿素顆粒的降溫。熔料溫度過低，熔料黏度大，噴頭造粒效果差。

3）控制塔內溫度較低，根據塔內溫度和風量調整造粒塔風門開度，確保塔內溫度較低。

以上措施能夠有效減少造粒塔外排廢氣中粉塵含量，但仍不達標，若要使造粒塔外排廢氣達標排放，應對造粒塔外排廢氣中的粉塵進行回收。

3 粉塵回收工藝

3.1 自然通風濕法回收工藝

該尿素生產裝置造粒塔粉塵回收采用了自然通風濕法回收技術，工藝流程主要有氣體流程和液體流程。

3.1.1 尿素造粒塔粉塵回收裝置氣體流程

尿素造粒塔內上升的熱氣體經從造粒塔間側面通道，熱壓頭增加后進入一級分離裝置，經一級分離裝置初步將排放氣中的顆粒尿素粉塵分離，氣體均布后進入高效噴射霧化吸收區，經過一級順流高效噴射霧化吸收后，進入二級分離和逆流吸收段，然后進入三級錯流捕集除水分離裝置，除去霧滴后的飽和氣體進入分離空間，進一步冷凝下含尿素微粒的液滴后達標氣體排出塔外放空。

3.1.2 尿素造粒塔粉塵回收裝置液體流程

尿素水解廢液直接補充進入高效螺旋無阻塞清洗噴頭，進行三級初步吸收及加液，吸收液下降經過二級吸收、分離裝置、一級吸收、分離裝置下降至液體收集槽后經降液管至循環回收槽，出循環回收槽的液體經過過濾器至循環泵進口，之后去各級霧化噴射吸收裝置，循環吸收。循環吸收液達到一定濃度返回系統重新制備尿素產品。

3.1.3 系統清洗補液

粉塵回收裝置采用尿素水解來的排放廢液作為吸收液的補充液，通過上部的高效洗滌吸收噴頭加入裝置，起到洗滌汽水分離器和向系統加液吸收的雙重作用。

3.2 應用粉塵回收裝置后風量及壓降對造粒生產的影響

采用自然通風濕法回收技術，將該造粒塔頂側出風通過高7m的環狀增高箱體改為上出風，增加了出風口高度，增加了該造粒塔的抽吸系數，造粒塔的排風總量將增加。若造粒塔頂的回收裝置阻力過小，造粒塔的出風量大于改造前，造粒塔內壓降小于改造前，就會增大排風口的粉塵量，降低產量。若造粒塔頂回收裝置阻力較大，造粒塔的排風量將會減小，塔內壓降升高，造粒塔內的溫度將會升高，尿素顆粒將會不完全冷卻出現粉末狀，影響產品質量。

3.3 自然環境對粉塵回收裝置的影響

該公司地處北方，最冷月最低溫度平均值為-21.8℃，為了不影響粉塵回收裝置運行及回收效果。對粉塵回收裝置進行了保溫處理，并且對洗滌液溫度通過換熱器進行了自動控制，保證洗滌液在最佳的溶解溫度下吸收尿素粉塵。

3.4 應用粉塵回收裝置后避免塔內濺液和塔外帶液

應用粉塵回收裝置后考慮到塔內濺液和塔外帶液，因此在粉塵回收裝置收集槽上端設有擋液板避免洗滌液濺入塔內而影響生產，在最上層洗滌噴頭與出風口預留足夠的分離空間，控制噴頭的噴射面積和工作壓力，避免洗滌液被造粒塔頂尾氣帶出塔外造成二次污染。

4 自然通風粉塵回收技術特點

1）粉塵回收裝置主要設備安裝在造粒塔頂部，自然通風、阻力小，設備少，結構簡單，與原造粒塔合為一體便于生產管理，投資少。

2）該技術采用三級分離、三級吸收工藝，確保造粒塔尾氣達標排放，并且除塵裝置所用的洗滌液不會帶出塔外和濺入塔內，避免二次污染和影響生產。

5 結束語

主要論述了尿素造粒塔自然通風濕法回收技術，粉塵回收裝置在生產運行中遇到的問題及應對措施。粉塵回收裝置運行對正常生產無任何影響，并且改善了尿素成品質量，提高尿素產量，使外排尾氣達標，有利于安全文明生產，還有直接的經濟效益及環保效益，符合國家環保產業政策及構建和諧社會的要求。

[1] 張蓉.某尿素造粒塔時程反應分析[J].山西建筑，2009，（36）..

Recovery Technology of Dust Emission from Urea Granulation Tower

Cao Jun，Duan Xin，Duan Yong-jiang

This paper introduces the technological process and facilities characteristics of natural ventilation wet recovery technology.This paper discusses the causes of urea dust and ammonia production，and reduces the methods and measures of dust generation and dust recovery.

urea granulation tower；dust recovery；washing absorption

TQ441.41

A

1003-6490（2017）12-0001-02