尿素造粒塔尾气排放粉尘的回收工艺

曹 俊，段 新，段永江

（新疆寰球工程公司，新疆乌鲁木齐 830019）

尿素造粒塔尾气排放粉尘的回收工艺

曹 俊，段 新，段永江

（新疆寰球工程公司，新疆乌鲁木齐 830019）

介绍了采用自然通风湿法回收技术的工艺流程和设施特点。探讨了尿素粉尘和氨产生的原因，以及降低粉尘产生和粉尘回收的方法和措施。

尿素造粒塔；粉尘回收；洗涤吸收

1 尿素造粒塔产生粉尘的原因

尿素装置在生产过程中，尿素造粒塔顶尾气中夹带尿素颗粒和氨，漂浮在大气中对环境造成一定污染，生成尿素颗粒和氨的原因主要有以下几个方面：

1）当尿素颗粒中的水分超标，颗粒中水分由内向外蒸发时，尿素颗粒会再次破裂，产生尿素粉尘。

2）生产过程中生成的粉尘，主要是喷头加工粗糙，喷孔制造不符合要求。

3）如果造粒机的轴有摆动或振动现象，会造成尿速溶液出现不规则运动，使尿素颗粒发生碰撞，产生粉尘。

4）当尿素溶液中的游离氨超标时，在造粒过程中，由于游离氨的分离，会造成尿素颗粒的碎裂。

5）喷头内的尿素熔料温度过高加聚了水分蒸发，产生微小液滴，生成粉尘。

6）塔底刮料机转动时造成尿素颗粒的挤压破碎生成粉尘，尿素颗粒在下降过程中与塔壁或颗粒之间的碰撞破碎生成粉尘。

7）塔内温度高于生产指标，尿素颗粒不完全被冷却易碎，生成粉尘。

2 减少粉尘生成的途径

减少尿素造粒塔粉尘生成的途径主要有以下几个方面：

1）选择合适的造粒喷头，喷头的选用应根据尿素熔料的各项参数和生产装置的各项指标选择，还应考虑喷头的加工精度、制造的规则性和材质的强度是否良好。

2）熔料温度宜控制在138℃左右，若送入喷头的尿素熔料温度过高，生成的粉尘和副产品缩二脲同时增多，也不利于塔内尿素颗粒的降温。熔料温度过低，熔料黏度大，喷头造粒效果差。

3）控制塔内温度较低，根据塔内温度和风量调整造粒塔风门开度，确保塔内温度较低。

以上措施能够有效减少造粒塔外排废气中粉尘含量，但仍不达标，若要使造粒塔外排废气达标排放，应对造粒塔外排废气中的粉尘进行回收。

3 粉尘回收工艺

3.1 自然通风湿法回收工艺

该尿素生产装置造粒塔粉尘回收采用了自然通风湿法回收技术，工艺流程主要有气体流程和液体流程。

3.1.1 尿素造粒塔粉尘回收装置气体流程

尿素造粒塔内上升的热气体经从造粒塔间侧面通道，热压头增加后进入一级分离装置，经一级分离装置初步将排放气中的颗粒尿素粉尘分离，气体均布后进入高效喷射雾化吸收区，经过一级顺流高效喷射雾化吸收后，进入二级分离和逆流吸收段，然后进入三级错流捕集除水分离装置，除去雾滴后的饱和气体进入分离空间，进一步冷凝下含尿素微粒的液滴后达标气体排出塔外放空。

3.1.2 尿素造粒塔粉尘回收装置液体流程

尿素水解废液直接补充进入高效螺旋无阻塞清洗喷头，进行三级初步吸收及加液，吸收液下降经过二级吸收、分离装置、一级吸收、分离装置下降至液体收集槽后经降液管至循环回收槽，出循环回收槽的液体经过过滤器至循环泵进口，之后去各级雾化喷射吸收装置，循环吸收。循环吸收液达到一定浓度返回系统重新制备尿素产品。

3.1.3 系统清洗补液

粉尘回收装置采用尿素水解来的排放废液作为吸收液的补充液，通过上部的高效洗涤吸收喷头加入装置，起到洗涤汽水分离器和向系统加液吸收的双重作用。

3.2 应用粉尘回收装置后风量及压降对造粒生产的影响

采用自然通风湿法回收技术，将该造粒塔顶侧出风通过高7m的环状增高箱体改为上出风，增加了出风口高度，增加了该造粒塔的抽吸系数，造粒塔的排风总量将增加。若造粒塔顶的回收装置阻力过小，造粒塔的出风量大于改造前，造粒塔内压降小于改造前，就会增大排风口的粉尘量，降低产量。若造粒塔顶回收装置阻力较大，造粒塔的排风量将会减小，塔内压降升高，造粒塔内的温度将会升高，尿素颗粒将会不完全冷却出现粉末状，影响产品质量。

3.3 自然环境对粉尘回收装置的影响

该公司地处北方，最冷月最低温度平均值为-21.8℃，为了不影响粉尘回收装置运行及回收效果。对粉尘回收装置进行了保温处理，并且对洗涤液温度通过换热器进行了自动控制，保证洗涤液在最佳的溶解温度下吸收尿素粉尘。

3.4 应用粉尘回收装置后避免塔内溅液和塔外带液

应用粉尘回收装置后考虑到塔内溅液和塔外带液，因此在粉尘回收装置收集槽上端设有挡液板避免洗涤液溅入塔内而影响生产，在最上层洗涤喷头与出风口预留足够的分离空间，控制喷头的喷射面积和工作压力，避免洗涤液被造粒塔顶尾气带出塔外造成二次污染。

4 自然通风粉尘回收技术特点

1）粉尘回收装置主要设备安装在造粒塔顶部，自然通风、阻力小，设备少，结构简单，与原造粒塔合为一体便于生产管理，投资少。

2）该技术采用三级分离、三级吸收工艺，确保造粒塔尾气达标排放，并且除尘装置所用的洗涤液不会带出塔外和溅入塔内，避免二次污染和影响生产。

5 结束语

主要论述了尿素造粒塔自然通风湿法回收技术，粉尘回收装置在生产运行中遇到的问题及应对措施。粉尘回收装置运行对正常生产无任何影响，并且改善了尿素成品质量，提高尿素产量，使外排尾气达标，有利于安全文明生产，还有直接的经济效益及环保效益，符合国家环保产业政策及构建和谐社会的要求。

[1] 张蓉.某尿素造粒塔时程反应分析[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